تبلیغات
نصب و راه اندازی موتورخانه(تاسیسات)لوله کشی سرد و گرم(شوفاژ)

Asvdgy and comfortable facilities for building ( آسودگی خاطر و راحتی از تاسیسات ساختمان )

انتخاب روشی مناسب برای اتصال لوله

پیشینه سامانه لوله کشی و اتصالات لوله به پیدایش تمدن برمی گردد.اولین سامانه لوله کشی شاید در نتیجه تلاش انسانهای نخستین برای تغییر مسیر نهر به منظور رساندن آب به اردوگاه خود ، یا هدایت آن از اردوگاه به بیرون به وجود آمده باشد.مصالحی که برای این کار مصرف می شد شامل صخره ها ، خاک رس و خود بستر رود بود.روشهای اتصال نیز شامل حفر گودالها و ایجاد سدها و خاکریزهایی بود که اتصال داخلی بین نهرها را ایجاد می نمودند.رومیهای باستان برای هدایت جریان آب به شهرهای خود به یک سامانه گسترده لوله کشی تکیه داشتند.در حقیقت برخی از مورخان استفاده از لوله های سربی را نقل کرده اند و یکی از عوامل سقوط امپراتوری روم را عقب ماندگی هوشی در اثر مسمومیت ناشی از سرب می دانند.اگرچه راهی برای اثباط قطعی این نظریه وجود ندارد،ولی به ما هشدار می دهد که انتخاب نادرست مصالح می تواند پیامدهای ژرف و پیش بینی نشده ای داشته باشد.این مقاله در مورد روشهای اتصال امروزی برای انواع مختلف سامانه های لوله کشی بحث خواهد کرد.در این بحث به روشهای اتصال خاص مانند روشهایی که در فرایندها  و صنایع نفت استفاده می شود ، کاربردهای خاص و تبدیل بین سامانه های مختلف پرداخته نشده است.
 
انتخاب روشی مناسب برای اتصال لوله ها

انتخاب روشی مناسب برای اتصال لوله ها

 روشهای اتصال لوله

اتصالات رزوه ای

اتصالات رزوه ای برای لوله های کوچک (قطر بین یک هشتم تا 2 اینچ)استفاده می شود.رزوه لوله و اتصالات طبق استانداردASMEB1.20.1-1983 با عنوان "رزوه لوله ، کاربرد عام ،اینچ"ساخته می شود.ماشینهای رزوه تراشی برای ایجاد رزوه روی لوله تا قطر اسمی 2 اینچ موجود است.ابزار رزوه تراشی بزرگتر نیز وجود دارد،ولی با استفاده از  تبدیل دنده  Gear reducer کار می کند و به نیروی انسانی زیادی نیاز دارد.از آنجایی که اتصالات رزوه ای با ماشین یا با دست ایجاد می شوند ، باید توصیه های تولید کننده با دقت دنبال شود.شکل رزوه های لوله باید به گونه ای باشد که با شکل اتصالات تطبیق داشته باشد.

اگر رزوه لوله بیش از اندازه بلند باشد،قبل از اینکه شیب رزوه ها اتصال را آب بندی کند ، از پیش روی درون اتصال باز می ماند.اگر رزوه ها بیش از اندازه کوتاه باشند ، به طور کامل اتصال را جفت نکرده و موجب نشت اتصال می شوند.لوله ای که به درستی متصل شده باشد،محکم بوده و یک رزوه بالای اتصال دیده خواهد شد .هر چیزی بیشتر یا کمتر ، نشان دهنده این است که رزوه ها به طور مناسبی تراشیده نشده اند.

یکی دیگر از اجزای مهم اتصال رزوه ای ، خمیر لوله کشی Pipedope   است که رزوه ها را قبل از اتصال با آن می پوشانند.خمیر لوله کشی دو وظیفه را انجام می دهد.نخست آنکه در زمان پیوند خوردن اتصال ،سطوح جفت شونده را روانکاوی می کند.دوم اینکه موجب آب بندی اتصال می شود. خمیر لوله کشی باید با ویژگیهای کاربرد سازگاری داشته باشد.ابزارهایی که به سامانه های لوله کشی رزوه ای متصل می شوند،باید برای تعمیر و سرویس در دسترس قرار داشته باشند .

برای دسترسی به اتصالات رزوه ای که در نقاط میانی سامانه لوله کشی نصب می شوند و امکان باز کردن آنها جهت تعویض یا تعمیر، باید به صورت راهبردی از مهره ماسوره ها و یا فلنج ها استفاده نمود.مهندس،محل قرار گرفتن ابزار (به طور معمول یک کنترل کننده یا شیر قطع یا یک صافی)را انتخاب کرده و برای صهولت باز کردن یا تعمیر این ابزار یک مهره ماسوره یا فلنج به آن اضافه می کند.اتصالات رزوه ای اغلب در سامانه های لوله کشی آهنی یا فولادی به کار می روند.ولی لوله های برنجی،برنزی،ABS،CPVC و PVC نیز با اتصالات رزوه ای عرضه می شوند.جنس بر اساس استحکام اتصال نهایی،سیال درون لوله و ملاحظات نگهداری انتخاب می شود.
جنس اتصالات رزوه ای فولادی به سه دسته تقسیم می شود:چدنی،آهن چکش خوار و فولاد ریخته گری.اتصالات چدنی در دو کلاس عرضه می شوند:کلاس125 و کلاس 250 اتصالات کلاس 125 به طور عمده در لوله کشی بخار ، گاز ، مایع و نفت با دمای کمتر از 450 درجه فارنهایت استفاده می شوند.اتصالات کلاس 250 با دماها و فشارهای بالاتری سازگاری دارند.

استانداردASMEB16.4._1998 با عنوان "اتصالات رزوه ای چدن خاکستری"،حاوی رده های فشار و دما می باشد که بر حسب اندازه اتصال برای اتصالات چدنی متفاوت می باشد.اتصالات آهنی چکش خوار نیز به صورت ریخته گری ساخته می شوند ولی برای ایجاد رده فشاری بالاتر تحت عملیات حرارتی تابکاری Annealed قرار می گیرند.این نوع اتصالات در دو کلاس 150 و 300 عرضه می شوند.کلاس 150 این اتصالات برای   لوله کشیهای مایع ، هوا و گاز در دمای کمتر از 500 درجه فانهایت به کار می رود.اتصالات کلاس 300 با دماها و فشارهای بالاتری سازگاری دارند.

استانداردASMEB16.3-1998 با عنوان "اتصالات رزوه ای آهن چکش خوار "حاوی رده بندی فشار و دما برای این اتصالات می باشد.اتصالات چدن چکش خوار همچنین در سامانه های لوله کشی که در معرض بارهای تکانه ای شدید باشند،ترجیح داده می شوند.از نظر ابعادی ، اتصالات چدنی و آهن چکش خوار مشابه هستند.(کلاس 125 چدنی در برابر کلاس 150 آهن چکش خوار و کلاس 250 چدنی در برابر کلاس 300 آهن چکش خوار).اتصالات چدنی را می توان با علامت کلاسی که روی بدنه آنها حک شده است از اتصالات آهن چکش خوار تشخیص داد.اتصالات رزوه ای فولادهای کربنی ریخته گری شده را بسته به رده بندی تنظیم شده در استانداردASMEB16.3-1998،می توان در خطوط لوله بخار،آب،قدرت،پالایشگاه و گاز با دمای 750 درجه فارنهایت و بیشتر به کار گرقت.

اتصالات جوشی فولادی  

 اتصالات جوشی،با لوله های فولادی قطر اسمی (NPT) 2 اینچ یا در نقاطی که فشارهای کاری بیش از psi450 مورد نیاز باشد،استفاده می شوند.جوشکاری از در هم آمیزی دو یا چند قطعه فلزی در حالت مذاب یا مذاب و بخار ، بدون اعمال فشار مکانیکی تشکیل شده است.جوشکاری ذوبی fusion welding می تواند به صورت جوشکاری با گاز و یا با برق باشد.هنگامی که جوشکاری کامل شده،اتصال به وجود آمده اغلب قوی تر از اجزای فلزی متصل شده به هم می باشد.بعضی از آیین نامه ها ملزم می کنند که نصاب دارای گواهینامه تایید شده باشد و کار نهایی نیز آزمایش شده و تایید شود. مشخصات فنی برای لوله های جوش شده باید طبق سری آیین نامه های  B31 "انجمن مهندسان مکانیک آمریکا"(ASME) باشد.آیین نامه های محلی ممکن است قوانین ایمنی بیشتری برای سامان دهی نصب لوله های جوش خورده داشته باشند.

اتصالات جوشی پلی اتیلن

جوشکاری ذوبی در لوله های گاز با چگالی بالا و لوله کشی مدار زمینی سامانه های زمین گرمایی به کار می رود.در جوشکاری ذوبی،انتهای لوله های پلی اتیلن بعد از تمیز شدن،تا تشکیل حالت پلاستیکی گرم شده و به هم فشرده میشوند و تا زمانی که پیوند شکل بگیرد،در همان وضعیت نگاه داشته می شوند.

اتصالات فلنجی   

اتصالات فلنجی را تقریبا در تمام سامانه های اتصال می توان به کار گرفت.این اتصالات اغلب به جای مهره ماسوره ها به کار می روند.وقتی از این نوع اتصالات برای به هم بستن سامانه های لوله کشی متفاوت استفاده می شود،سامانه های رده بندی فلنج ها ، قطر پیچ ها ،دایره پیچ ها ،و واشرها باید با هم تطبیق داشته باشند.سامانه های پیچ و مهره ای و انبساطی می توانند در مواقعی که روشهای مختلف با هم ترکیب می شوند،مشکلات احتمالی مربوط به تنش بیش از حد مفاصل را کاهش دهند.

اتصالات مکانیکی

بعضی از سامانه های لوله کشی-معمولا آنهایی که برای کاربرد های خاص مانند تخلیه فاضلاب بهداشتی و مسیرهای هواکش (ونت ها)به کار می روند-را میتوان با اتصالات مکانیکی به هم پیوند داد.این اتصالات معمولا دارای بست و واشر یا مواد آب بندی می باشند که برای آب بندی از سمت بیرون لوله تحت فشار قرار گرفته اند.معمولا این اتصالات تنها برای یک سامانه مشخص مناسب می باشند،زیرا واشرها و مواد آب بندی آنها برای یک سیال عامل خاص طراحی می شوند.

اتصالات پرسی مسی  

اتصالات پرسی مسی ،یک نوع اتصال مکانیکی هستند که در یک بخش از لوله و یک اورینگ آب بندی تشکیل می شوند.این پیوند با قرار گرفتن اتصال،اورینگ و لوله در جای خود به صورت خشک ساخته می شود.سپس یک ابزار کنگره زن (crimping)در اطراف مفصل قرار گرفته و آن را تحت فشار قرار میدهد و اتصال را در جای خود چین دار می نماید.اورینگ باید از یک ماده EPDM ساخته شده باشد.این روش یکی از سریع ترین روشهای اتصال می باشد،ولی تنها در کاربردهای کم فشار مانند خطوط لوله آب خانگی یا سامانه های سرمایش و گرمایش آبی (هیدرونیک)کم فشار می توان آن را به کار گرفت.

اتصالات لحیم کاری

برای ایجاد یک اتصال لحیم کاری ، یک سر لوله درون یک مادگی جفت کننده قرار داده می شود و بین سطوح لحیم اعمال می شود.لوله و مادگی قبل از پیوند داده شدن،توسط یک روغن لحیم سایشی تمیز می شوند.روغن لحیم اکسیدها را برداشته و سطوح را از اکسید شدن در طول گرمایش محافظت می کند سپس لوله درون مادگی قرار داده شده و گرم می شود.هنگامی که لحیم به نقطه ذوب خود می رسد،در اثر خاصیت مویینگی به درون اتصال کشیده می شود.سپس گرما دور شده و برای حذف لحیم اضافی ،سطح خارجی اتصال تمیز می شود.برای اتصالات کوچکتر منبع گرما می تواند یک مشعل پروپان باشد.ولی اتصالات بزرگتر به خروجی گرمای بیشتری مانند یک مشعل استیلن نیاز دارند.تصمیم گیری در مورد اینکه اتصال جزو بزرگتر یا کوچکتر محسوب شود،به مهارت جوشکار بستگی دارد.به طور کلی اتصالات بزرگتر از قطر اسمی 3 اینچ ، به جوشکار ماهرتری نیاز دارند.

برای جلوگیری از تخلخل ، سرتاسر اتصال قبل از اعمال لحیم باید به طور یکسان گرم شود.انتخاب لحیم به نوع سیال و کاربرد،حداکثر دما و حداکثر فشار سیال بستگی دارد.از گذشته Sn50 به دلیل محدوده وسیع شکل پذیری و کاربرد آسان به عنوان اولین انتخاب برای لحیم کاری مطرح بوده است.این ماده از 50 درصد قلع و 50 درصد سرب تشکیل شده است.این ماده را می توان برای سامانه های آب و بخار کم فشار(psi15 و دمای 250 درجه فارنهایت) به کار گرفت.ولی درصد سرب بالای آن موجب می شود برای کاربردهای آب خانگی و سامانه های آب آزمایشگاهی مناسب نباشد زیرا آیین نامه های لوله کشی ، استفاده از لحیم هایی که حاوی بیش از 2 درصد سرب هستند را در سامانه های آب آشامیدنی ممنوع کرده است.قبل از انتخاب یک لحیم برای سامانه های آب آشامیدنی،ابتدا آیین نامه های لوله کشی محلی و اطلاعات تولید کننده را بررسی کنید.  

اتصالات برنجی

اتصالات برنجی شبیه به اتصالات لحیم کاری هستند با این تفاوت که برای فشارها و دماهای بالاتر قابل استفاده می باشند.پرکننده های برنجی در دماهای بین 1100 تا 1500 درجه فارنهایت ذوب می شوند.استحکام این اتصالات به اندازه استحکام خود لوله های متصل شده می باشد.برای اتصالات و لوله های مسی باید از پرکننده های مس فسفردار استفاده نمود،در حالی که برای لوله های مسی و اتصالات برنزی یا فولادی باید از آلیاژهای حاوی نقره استفاده شود.برای اتصال خطوط لوله مسی در سامانه های تبرید ، آلیاژ35 تا 40 درصد نقره توصیه می شود.

اتصالات لب بر گشته(flared joints)

اتصالات لب برگشته با مس نرم و سایر مواد لوله چکش خوار نرم و پلاستیکی به کار می رود.اتصالات لب برگشته در نقاطی به کار می روند که ابزارها برای تعمیر،آزمایش و یا کالیبره کردن از هم جدا می شوند.باید دقت کنید که لوله های نرم را بیش از اندازه خم نکنید ، زیرا میتواند موجب بروز پدیده خستگی و شکنندگی قطعه شود.

اتصالات شیاردار(grooved joints)

اتصالات شیاردار با نورد کردن یا برش دادن یک شیار در انتهای لوله ها و اتصال دو انتها با استفاده از کوپلینگ خاردار ایجاد می شوند.این کوپلینگ که از یک بست،و یک ماده آب بندی تشکیل شده است،روی اتصال پیچ می شود.بست، ماده آب بندی را فشرده کرده و لوله را قفل می کند.کوپلینگ ها با آرایشهای انعطاف ناپذیر و انعطاف پذیری محدود ساخته می شوند.

هنگام مشخص کردن کوپلینگهای انعطاف پذیر و انعطاف ناپذیر ، تحلیل تنش و خمش باید مورد توجه قرار گیرد.کوپلینگ با انعطاف پذیری محدود را می توان به جای اتصالات انبساطی استفاده نمود،ولی این کار باید در طراحی مهندسی لوله کشی مورد بررسی قرار گیرد.نصب اتصالات شیار دار سریع تر از سایر روشها انجام می گیرد.این اتصالات برای لوله های فولادی،لوله های فولاد ضد زنگ،لوله های پلاستیکی و لوله های مسی وجود دارند.کوپلینگهای شیار دار را میتوان به جای مهره ماسوره ها ،اتصالات جوشی،فلنجی،رزوه دار و لحیم کاری به کار گرفت.باید از سازگاری مواد آب بندی و مواد کوپلینگ با لوله و سیالی که در حال انتقال است مطمئن شوید.

اتصالات حلالی

اتصالات حلالی برای لوله ها و اتصالات ABS,CPVC و PVC مناسب هستند.لوله های پلاستیکی باید به طور مناسبی نگه داشته شوند زیرا در غیر این صورت احتمال شکم دادن(Sagging) وجود خواهد داشت.مشخصات فنی باید حداکثر فاصله بین پایه ها را نشان دهد.باید از توصیه های تولید کننده در مورد بریدن ، تمیز کردن و متصل کردن پیروی نمود.

جمع بندی

انتخاب روش مناسب اتصال لوله معمولا می تواند در کاهش هزینه ها تاثیر داشته باشد.بدون به کار گیری مشخصات فنی قدرتمند و کاملا تحلیل شده،ممکن است سامانه ای با کمترین هزینه های اولیه نصب کرد،ولی این احتمال وجود دارد که تعمیر و نگهداری و اتکا پذیری سامانه مورد توجه کامل قرار نگیرد.

بخش فرعی: نکاتی در مورد انتخاب


انتخاب سامانه لوله کشی و اتصال مناسب باید با ملاحظات بسیاری انجام گیرد،از جمله:
* نرخ جریان سیال
* تغییرات گذرا در نرخ جریان (احتمال وقوع ضربه قوچ)
* گرانروی سیال
* محدوده فشار کاری
* محدوده دمای کاری
* محل
* تبخیر شدن سیال درون لوله(آیا احتمال پیدایش جریان دوفازی وجود دارد؟)
* آیا سیال درون لوله ممکن است به صورت حلال بلقوه واشرها و مواد آب بندی عمل کند؟
* خورندگی سیال
* آیا سطح خارجی لوله در محیطی خورنده قرار دارد؟
* چگونه با انبساط و انقباض لوله می توان تطبیق یافت؟
* سطح مهارت نصاب
* آیا کارفرما روشهای غیرمعمول را می پذیرد؟
* آیا پروژه در مرحله پیشنهاد است یا کارفرما در حال اجرای آن می باشد؟
* آیا روشهای متصل کردن نیازمند خرید تجهیزات ایجاد یا شکل دهی اتصال می باشند؟
* لوله کشی و تجهیزات متصل شده به آن چگونه نگهداری خواهند شد؟
* آیا این تجهیزات در معرض تعویض مکرر هستند؟
بررسی این عوامل به طراح کمک می کند سامانه های لوله کشی و اتصال مناسبی انتخاب نماید.
 
نوشته:William C.Miller,P.E.برگرفته از مجله تهویه مطبوع مرداد 86

   


مدارهای كنترل سیستم های نیروگاه

بنا بر تعریف سیستم های كنترل از اجزائی تشكیل شده اند كه در ارتباط با یكدیگر كار خاصی را در جهت هدفی معین انجام می دهند. بنابراین یك واحد نیروگاهی به عنوان یك سیستم تبدیل و تولید انرژی دارای مشخصه های فوق می باشد. هدف ار كار نیروگاه تبدیل انرژی شیمیائی موجود در سوخت به انرژی الكتریكی مورد نیاز جامعه است و در این رابطه ورودی اصلی نیروگاه سوخت و میزان انرژی الكتریكی تولیدی خروجی آن میباشند. ارتباط بین ورودی و خروجی را كار یك نیروگاه گویند.اجزاء اصلی نیروگاه عبارتند از بویلر ،‌ توربین و ژنراتور.
كنترل بویلر - كنترل احتراق - كنترل آب تغذیه - كنترل درجه حرارت -  كنترل توربین

نمایی از نیروگاه توس مشهد مقدّس


كنترل بویلر - كنترل احتراق - كنترل آب تغذیه - كنترل درجه حرارت - كنترل توربین

كنترل بویلر

منظور از كنترل بویلر تنظیم شرائط بخار خروحی بویلر از نظر دبی ، فشار و درجه حرارت میباشد. ورودیهای بویلر به طور كلی عبارتند از سوخت ،‌هوا و آب تغذیه كه با توجه به این ورودیها عمده خروجی بویلر درجه حرارت بخار سوپرهیت می باشد.

كنترل احتراق

سیگنال اصلی كنترل بویلر (بویلر مستر) بر سه پارامتر مهم بایستی تاًثیر داشته باشد كه عبارتند از سوخت هوا و آب ، و تقدم تاُخر اثر آنها با اهمیت می باشد مثلاً قبل از ورود سوخت ،‌ بایستی هوا به بویلر وارد شده باشد و برای كم كردن بار واحد ابتدا سوخت كم می شود و سپس هوا ،‌ این عمل توسط سیستم محدود كننده ضربدری - Cross limit انجام می شود و سیگنالهای خروجی این سیستم به عنوان نقطه تنظیم Set point حلقه كنترل سوخت و هوا استفاده می شود.

برای كنترل سوخت می توان از مدار روبرو استفاده كرد. این سیستم بسیار گران و غیر اقتصادی است و از آن استفاده چندانی نمی شود زیرا فشار سوخت را نمی توانیم زیاد بالا ببریم لذاست كه سوخت را در یك حلقه به گردش درآورده و علاوه بر كنترل فشار (توسط شیركنترل در مسیر برگشت سوخت).

اثر اصطكاك استاتیكی مایع سوخت را خنثی نموده و سوخت می تواند بدون تاًخیر در موقع نیاز وارده مشعل شود.
در بعضی موارد سوخت را قبل از گرمكن به مسیر برگشت هدایت نموده تا سوختی كه مصرف نمیشود گرم نشده و در انرژی صرفه جوئی شود. شكل مدار این مسیر بشكل روبرو می باشد. كنترل سوخت برگشتی توسط كنترل والو مربوطه صورت می گیرد كه فرمان این شیر یا از فشار بعد از هیتر صادر می شود و یا از موقعیت والو اصلی مسیر برگشت.

در استفاده از سوخت گازی بخاطر حجم زیاد سوخت معمولاً در مسیر برگشت از دو كنترل والو به صورت موازی استفاده می شود.
برای كنترل هوا معمولاً چند مشعل تواماً كنترل می شوند و كنتر موردی وجود دارد كه تمام مشعلها یك جا كنترل شوند.
البته كنترل تك تك مشعلها حالت خوبی به نظر می رسد ولی بخاطر مسائل تكنولوژیكی مقرون به صرفه نمی باشد. به جهت اینكه فشار هوا قبل از مشعلها بایستی ثابت باشد (بدون توجه به تعداد آنها) لذا فشار هدر اندازه گیری شده و فرمان لازم را برای دمپرهای پس از فنها ارسال می دارد.

كنترل آب تغذیه

هدف از كنترل آب تغذیه تنظیم دبی آب تغذیه بگونه ای می باشد كه سطح آب درام در تمام شرائط در یك حد مشخصی باقی بماند. یكی از روشها این است كه فشار درام را اندازه گیری كرده با ست پوینت مقایسه شده و به كنترل والو سرعت پمپ (كوپلینگ هیدرولیكی) اعمال شود. از طرفی چون عمل این كوپلینگ كند است از یك حلقه كنترل سریع در داخل یك حلقه كنترل كند استفاده
میشود. در وهله اول كه احتیاج به دبی آب كم داریم كنترل روی والو انجام می گیرد و اگر دبی زیاد نیاز باشد كنترل روی دور پمپ انجام می شود. برای كنترل بهتر از دو والو موازی استفاده می شود كه برای درصدی از بار از والو رنج پائین و برای بقیه بار از والو رنج بالا استفاده می شود. به علت حساسیت و خطاهای اندازه گیری ،‌سیستم كنترل آب تغذیه را پیچیده ترین حلقه های كنترل می باشد كه معمولاً
از مدار كنترل سه عنصری (سطح درام ،‌ فلوی بخار ، فلوی آب تغذیه)‌ استفاده میشود.

كنترل درجه حرارت

درجه حرارت بخار خروجی از بلویلر بایستی ثابت باشد شكل عمده ،‌تاًخیر موجود در سیستم است. برای اینكه این تاًخیر را كم كنیم درجه حرارت قبل از سوپرهیتر اندازه گیری می شود تا تغییر در
درجه حرارت خروجی زودتر حدس زده شود چون امكان دارد بخار هنگام عبور از لوله های سوپرهیتر با دمای متفاوت خارج گردد لذا از دو طرف سوپرهیت اندازه گیری درجه حرارت انجام می شود. چون ممكن است كه آب اسپری نتواند درجه حرارت را كنترل كند از سیستم های كمكی استفاده می شود این سیستم ها عبارتند از G.R.FAN و تغییر زاویه مشعلها كه فقط در بویلرهائی كه مشعلها در گوشه های بویلر قرار دارند استفاده می شود و با تغییر زاویه مشعلها انرژی تشعشعی تغییر داده می شود.

كنترل توربین

خروجی كنترل شونده در یك توربین دور آن بوده و ورودی كنترل كننده میزان دبی بخار ورودی با كیفیت ثابت (درجه حرارت ،‌چگالی ،‌ …) می باشد. مكانیزم كنترل توربین هیدرولیكی است كه روغن آن توسط پمپ تاًمین می شود. سیستم های هیدرولیكی مینیمم گیر هستند یعنی آن سیستم كنترل كه كمترین فشار روغن كنترل را داشته باشد در كنترل گاورنینگ والوها دخالت می كند.
فرمان والو ورودی توربین از حلقه كنترل هیدرولیك صادر می شود. حلقه كنترل توربین مطابق شكل زیر می باشد. از عوامل مؤثر روی حلقه كنترل فشار قبل از والو می باشد تا در اثر زیاد باز شدن والو افت فشار بیش از حد ایجاد نگردد. سرعت و شتاب توربین بسیار مهم هستند و در حلقه كنترل مؤثر می باشند (حلقه های كنترل سرعت و شتاب). فشار كندانسوز برای توربین محدودیت ایجاد می كند و در كار آن مؤثر است (حلقه كنترل فشار كندانسوز) كنترل بار از عوامل مهم و مؤثر در كار توربین است. درجه حرارت طبقات آخر توربین LP بخصوص موقعی كه توربین بی بار كار میكند بسیار بالا می رود و حتی احتمال ذوب شدن آنها می رود و بایستی بوسیله سیستم كنترلی بتوان با پاشیدن آب آن را خنك كرد.

   


كاویتاسیون در پمپ های سانتریفوژ

عملكرد پمپهای سانتریفوژ در حالت بحرانی می تواند موجب اختلال سیستمهای مربوطه شود. از جمله این سیستمها نیروگاههای حرارتی و صنایع پتروشیمی است. در بعضی مواقع تعیین علت دقیق عملكرد ناپایدار پمپ ممكن نیست. جریان توربولان و یا شرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزشهای شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یكی از دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ كاویتاسیون است. در این حالت در اثر كاهش فشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده های حباب تولید و به خروجی پروانه جهت تخلیه ارسال می شوند. در اثر افزایش فشار، حبابهای تولید شده فشرده می شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه به بادكنك) و ایجاد لرزش می شود.

تولید حباب در پروانه وقتی رخ می دهد كه NPSH موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. این امر می تواند به علت وجود مانع در مسیر مكش، وجود زانوئی در فاصله نزدیك ورودی پمپ و یا شرایط غیر عادی بهره برداری می باشد. عواملی مانند افزایش دما و یا كاهش فشار در سمت مكش نیز می تواند شرایط فوق را ایجاد كند. البته انتخاب پمپ برای سیستمهایی كه در دبی های متفاوت و سرعت متغیر كار می كنند بایستی با دقت صورت گیرد تا از پدیده كاویتاسیون جلوگیری گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است یك عامل رایج این لرزشها پدیده كاویتاسیون است و می تواند مخرب نیز باشد.

چنانچه آب به بخار تبدیل شود حجم آن می تواند تا 50000 برابر افزایش یابد كه موجب تخلیه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاویتاسیون شامل خوردگی پره ها در منطقه ضربه حباب و آسیب دیدگی یاتاقانها باشد.
بعضی نتایج نشان می دهد، ارتعاشات مربوط به كاویتاسیون در فركانسهای بالای 2000 هرتز تولید یك پیك با طیف پهن می نماید. گزارش دیگر اثر كاویتاسیون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح می دهد و دیگری اثر دامنه ارتعاشی پیك را در سرعت محور نشان می دهد.
البته دلیل تفاوت در فركانسهای فوق كه از طرف متخصصین مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحی پمپ، نصب و بهره برداری آن می باشد. حتی اخیرا" لرزش در اثر كاویتاسیون با ظهورPeak با فركانس 60 % دور روتور در طیف مشاهده شده است كه این در اثر تشدید فركانس طبیعی پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه دیگر كاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یك روش سریع جلوگیری ازكاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وكاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود.
ك روش سریع جلوگیری ازكاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وكاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود.

ك روش سریع جلوگیری ازكاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وكاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجودشود

   


زندگی نامه ویلیس هاویلند کریر مخترع تهویه مطبوع

او یک قرن پیش در شمال شرقی ایالات متحده امریکا زندگی می کرد. ویلیس هاویلند کریر تنها فرزند یک خانواده پر جمعیت بود که تمام دوران کودکی خود را در بین بزرگسالان خانواده از قبیل پدربزرگ و مادر بزرگ و عموی خود گذراند.

او پس از گذراندن دوران متوسطه وارد دانشگاه کورنل در شهر ایتاکا درایالت نیویورک گردید و در دوران کارشناسی با وجود بورسیه بودن جهت کسب درآمد، مجبور بود کارهائی از قبیل چمن زدن، هیزم ریختن در کوره ها و غیره را انجام دهد.

او در ژوئن ١٩٠١ با در دست داشتن مدرک مهندسی مکانیک به استخدام شرکت بوفالو در آمد و شروع به طراحی سیستم های حرارتی، جهت خشک کردن رطوبت الوار و قهوه نمود. کریر دراین دوران به این نتیجه رسید که اطلاعات موجود به هیچ عنوان جهت طراحی یک سیستم مهندسی کارآمد کافی نبوده و از آن رو او خود شروع به تحقیق در زمینه حرارت هوای خروجی که از روی لوله های بخارآب عبور می کند، نمود و به نتایج شگفت انگیزی رسید و این امر در همان ابتدا مبلغی معادل ۴٠،٠٠٠ دلار برای شرکت صرفه جوئی به ارمغان آورد که این مبلغ صرف اصلاح سیستمهای ضعیف از قبل طراحی شده گردید.
کریر در سال ١٩٠٢ اولین سیستم تهویه مطبوع خود را طراحی نمود. مشتری او چاپخان های بود که با مشکل چاپ رنگ روبرو بود چون تغییر در گرما و رطوبت محیط موجب تغییر در همنشینی رنگها می شد. نزدیک به دو دهه اختراعات کریر این مکان را فراهم آورده بود تا در محیط های صنعتی دما و رطوبت به صورت علمی تحت کنترل در بیاید.

در سال ١٩٠۶ کریر اولین اختراع خود، وسیله ای برای تصفیه هوا، را به ثبت رساند. کارخانجات نساجی جنوب آمریکا از اولین استفاده کنندگان سیستم جدید کریر بودند. کمبود رطوبت در محیط کارخانجات نساجی بلمونت موجب افزایش بار الکتریسیته ساکن در پنبه شده و این امر موجب سختی و تیرگی پارچه می گردید. سیستم کریر رطوبت موجود در محیط را افزایش داد و در یک حد مطلوب پایدار نمود که این امر موجب از بین رفتن مشکل به وجود آمده گردید. اولین مشتری خارجی سیستم جدید کریر، یک کارخانه نساجی واقع در یوکوهامای ژاپن بود که در سال ١٩٠٧ این سیستم را خریداری نمود.

   


مقاله كامل

در دومین مقاله از سری مقالات راه حل های سیستم مهندسی به بررسی ویژگی های مبردهای مختلف و اثرات آنها بر محیط زیست و لایه ازن پرداخته شده است .
 بر اساس  پروتکل ها و برنامه ریزی های انجام شده مبردهای متداول امروزی که دارای خواص سمی بودن و اشتعال پذیری هستند به تدریج از استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع حذف شده و تولید آنها متوقف می گردد و مبردهای جدید با ترکیب های مختلف و سازگار با محیط زیست جایگزین خواهد شد .
 مقاله پیش رو به 10 نکته مهم پیرامون مبردهای متنوع در سیستمهای تهویه مطبوع و جدول زمانی حذف استفاده آنها می پردازد که دانستن آنها برای متخصصین تاسیسات و تهویه مطبوع ضروری است.

 حرکت به سوی جهانی سبز با مبردهای پاک

 در اواسط دهه 1980 اعلام شد که مبردهای موجود در سیستمهای متعارف تهویه مطبوع شدیدا محیط زیست جهان را تخریب می نمایند كه دو خانواده بزرگ این مبردها که اغلب در سیستمهای تهویه مطبوع مورد استفاده قرارمی گیرد CFC ها1 و HCFC ها2 می باشند. کلر موجود در این مبردها لایه ازن را تخریب نموده و پروتکل مونترال در سال 1987را که توافق نامه ای میان 180 کشور جهان است نقض می کنند .
آنچه در این توافق آمده است؛ توقف تولید مبردهای با ترکیب CFC  و HCFC در یک دوره 40 ساله است که این دوره از سال 1995 آغاز گردیده و  جدول برنامه ریزی زمانی این موضوع در شکل زیر قابل مشاهده است:

HFC-134a و HFC-407C و HFC - 410.

 در پاسخ به توافق نامه به امضاء رسیده در مونترال در سال 1987 ، یک خانواده جدید از مبردها برای استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع و تجهیزات مرتبط به ظهور رسید که HFC ها3 را شامل می شود و معروفترین این مبردها عبارتند از:  مبردهایی با تركیب HFC شامل
HFC-134a و HFC-407C و HFC - 410.
این مبردها دوستدار محیط زیست بوده و تولید آنها متوقف نمی گردد.
اما سوال اینجاست که چرا مبردهای جدید تولید شده ، مشکل را بر طرف نمی نماید ؟
در پاسخ به این سوال می توان اینگونه بیان کرد که دستگاه  تهویه مطبوعی که امروز خریداری می شود توانایی انجام کار برای 20 تا 30 سال را دارد؛

 اما اگر این دستگاه ازHFC-134a مبردهای  و HFC-407C و HFC-410A استفاده نکند ، شما بعد از 16 سال استفاده ازاین دستگاه قادر به خرید مبرد جدید به منظور سرویس و تعمیر تجهیزات آن نخواهید بود؛ چرا كه طی این مدت مبردهای قدیمی از چرخه تولید حذف خواهند شد .


در اینجا 10  پیشنهاد وفاکتور مهم که شما را در تصمیم گیری کمک خواهد کرد ، ارائه می گردد:


1 -    جدول حذف تدریجی مبردها از تولید و به کار گیری در سیستمهای تهویه مطبوع در تصمیم و انتخاب شما در سیستم سرمایشی فعلی و آینده  شما اثر می گذارد .
بر طبق پروتکل مونترال ،توسط سازمان جهانی حفاظت از محیط زیست ، استفاده از معمولترین مبرد موجود و مورد استفاده فعلی یعنیHCFC -22    تا سال 2010   در سیستمهای تهویه مطبوع ممنوع خواهد شد.
نتیجه ای که می توان از این موضوع داشت این است که موضوعات کلیدی  که  امروز توسط  مالکین ساختمانها و متصدیان بخشهای تاسیسات آنها بایستی مورد بررسی قرار بگیرد ، پیرامون تعمیر تجهیزات تهویه مطبوع و جایگزینی آنها با سیستمها و مبردهای جدید است . به عنوان مثال انتظار شما از عمر کاری تجهیزات موجود چیست و مبردهای ان تا چه زمانی در دسترس هستند؟
اگر شما به خرید یک دستگاه جدید فکر می کنید ؛ چه مبردی باید در آن مورد استفاده قرار بگیرد و چه مدت طول خواهد کشید تا ساخته شود ؟
 دانستن تاریخ های مشخص برای حذف مبرد ها از سیستمهای مدرن و مبردهایی که به تناوب تولید میشوند ، شما را در ایجاد طرحی برای آینده کمک خواهد کرد.


2 -  با برنامه حذف مبردها ، انتظار از سیستمهای تهویه مطبوع افزایش خواهد یافت . اگر شما یک سیستم تهویه مطبوعی را امروز خریداری می کنید ، شاید تا سال 2024 کارایی داشته باشد به ویژه اگر در شرایط خوب کاری مورد استفاده قرار گرفته وملاحظات مربوط به آن رعایت گردد .

 اگر این سیستم خریداری شده از مبردHCFC – 22   استفاده کند ، در سال 2020 شما باید این سیستم را سرویس کنید البته با مبردی که از سیستمها مسترد شده و به کار نخواهد آمد. بنا براین انتظار خود از طول عمر یک سیستم و مبرد مورد استفاده در آن را با سازندگان این تجهیزات در میان گذاشته و مورد ارزیابی قرار دهید .


3 - مبردها از لحاظ کاری دارای دسته بندی ایمنی هستند .
مبردها مواد شیمیایی هستند که برای انتقال حرارت در یک سیستم تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند. مبردها گرما را طی عمل تبخیر در دما و فشار پایین جذب کرده و طی عمل تقطبر در فشار و دمایی بالاتر آن را آزاد می سازند .
 هر مبردی  می تواند با شیوه ای صحیح با ایمنی کامل به کار گرفته شود و در مقابل، هر مبردی می تواند مضر و خطرناک باشد اگر با شیوه ای نادرست مورد استفاده قرار بگیرد . در استاندارد ASHRAE-34 سطوح مختلف ایمنی کار با مبردها را بر اساس شدت سمی بودن و اشتعال پذیری آنها  ارائه شده است . مبردهای HFC-134a و HFC-407C و HFC-  410A در دسته A1 قرارداده شده اند که مبردهای  این دسته از لحاظ سمی بودن در سطح پایین تری قرار گرفته و انتشار اشتعال نیز ندارند.
 مبرد HCFC–123 در دسته B1 قرار گرفته که سمی بودن آن نسبتا بیشتر است اما انتشار اشتعال ندارد.با مراجعه به استاندارد مذكور می توانید اطلاعات بیشتری را پیرامون این موضوع بدست  آورید.


4 -    راندمان وظیفه ای است که بر عهده سیستم است نه مبرد راندمان چیلر تابعی از اجزاء آن است.(کمپرسور ، اواپراتور ، کندانسور و ... ).
 بازده یک سیستم تهویه مطبوع  وابسته به تمام اجزاء آن است ( چیلرها ، پمپ ها ، برج ها ، هواسازها و غیره). با وجود این  مبردهای مختلف دارای خواص مختلف ترموفیزیکی در رابطه با انتقال حرارت هستند؛ یک چیلر با توان کاری 0.5 kW برای هر تن تبرید، هنگامی به این بازدهی خواهد رسید که از مبردهایی مثل:

  HFC–134a یا HFC–410A یا HCFC-123 استفاده نماید.


5 -    مبردهای سبز برای شاخص های 1LEED
مبردهایی که در تجهیزات تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند  می توانند دورنمایی از شاخص های مدیریت طراحی انرژی و محیط زیست LEED را ترسیم کنند .
یک پیش شرط لازم برای رسیدن به شاخص های (LEED)  عدم استفاده از مبردهای با ترکیب شیمیایی CFC  می باشد. علاوه بر این استفاده از مبردهایی مثل HCFC – 22 و HCFC-123 نیز برای شاخصه های محیط زیست مضر می باشند . در مقابل مبردهایی مانند HFC-134a و HFC-407C وHFC- 410A با عنوان مبرد های سبز معرفی شده و با استفاده از آنها دستیابی به شاخصه های فوق العاده در  محیط زیست پاک و طراحی انرژی و مدیریت آن ممکن خواهد بود .


6 - مبردهای HFC-134a و HFC-407C  و HFC- 410A مبردهایی کارآند ودر دسترس برای آینده ای قابل پیش بینی خواهند بود.
مبردهای نام برده دارای سمیت پایین و عدم انتشار اشتعال هستند. همچنین این مبردها  دارای تاریخ منع استفاده نیستند چون ماده  کلر در ترکیب آنها موجود نیست و سبب تخریب لایه ازن نمی شوند.


7 -     مبرد HCFC- 22   هنوز در مقیاس گسترده مورد استفاده قرار می گیرد اما در آینده با کاهش استفاده مواجه خواهد شد.   در حالیکه در حال حاضرمبرد HCFC- 22 بطور عمومی و فراگیر در جهان مورد استفاده قرار می گیرد ،بعد از سال 2010 تجهیزات تاسیساتی نمی توانند از این مبردها استفاده نمایند. تنها تولید کمی از این مبرد به منظور سرویس دهی تجهیزات قبلی تولید خواهد شد اما تولید این مبرد از سال 2020  کاملا متوقف خواهد می گردد و در آمریکا مبرد HCFC-22 مانند دیگر مبردهای منقرض شده از گردونه استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع کنار رفته است.


8-   مبرد HCFC – 123  برای تجهیزات جدید تا سال 2020 قابل استفاده خواهد بود .

این مبرد منحصرا در چیلرهای فشار منفی سانتریفوژ جایگزین مبرد CFC-11 شده است . اما استفاده از این مبرد نیز پس از سال 2020 در تجهیزات ممنوع خواهد بود و فقط در سالهای 2020 تا  2030 این مبرد تنها به منظور سرویس دهی مورد استفاده قرار می گیرد .


9-    مبرد های پاک و سبز امروزه برای سیستمهای بزرگ و کوچک در اختیار قرار دارند .

طراحی سیستمهای سرمایشی بزرگ، چه چیلر های سانتریفوژ فشار مثبت و چه چیلرهای اسکرو براساس خواص و ویژگیهای مبردهای  سازگار با محیط زیست مانند HFC-134a و HFC – 407C انجام می شود. همچنین در سیستمهای کوچک - سیستمهای  کمتر از 100 ton-Ref – مبرد HFC-410A مهمترین جایگزین برای HCFC – 22 شده است .

10-  باید چاره ای اندیشید .
عمر کاری سیستمهای تهویه مطبوع ساختمانها ، هزینه تعمیر و نگهداری آنها و هزینه تعویض آنها تمام فاکتورهای مهمی هستند که خارج شدن مبردهای HCFC  را از گردونه سیستمهای تهویه مطبوع به موضوع بسیار جدی و حیاتی  تبدیل می کنند .  بهترین تدارک وتمهیدی که می توان برای آینده در نظر گرفت ، این است که  فهرستی ازانواع مبردهای مورد استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع را تهیه نموده و تعیین کرد که کدامیک بایستی از بکار گیری در سیستمها منع و کدامیک به تناوب  جایگزین  مبردهای قدیمی می شود.


 Building Information Modeling شركت مهندسی نورویه - تاسیساتمنبع : ماهنامه شركت McQuay
تهیه كننده : شركت مهندسی نورویه (www.NowRavieh.com)
مترجم : مهندس سید محسن میرمفیدی
ارائه دهنده: پایگاه علوم و تحقیقات صنعت تاسیسات تهویه مطبوع، سرمایش و گرمایش
 
 

 

   


مقاله کامل - مختصری درباره انواع نیروگاه ها

 
مختصری درباره انواع نیروگاه ها
 
 در این مقاله به صورت مختصر با انواع نیروگاه هایی که در حال حاضر وجود دارند آشنا می شوید. سعی ما در این است که هر قسمت را به صورت پربارتر و مبسوط تر جمع آوری كنیم كه در این بین مساعدت شما دوستان به این امر تسریع بیشتری می بخشد. از جمله این نیروگاه ها,  نیروگاههای جزر و مدی, نیروگاههای موج, نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک, نیروگاههای بیوماس, نیروگاههای زباله سوز بخار, نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب, نیروگاههای شکافت هسته‌ای, نیروگاههای جوش (گداخت) هسته‌ای, نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی, نیروگاه تبدیل انرژی اقیانوسی و نیروگاههای پیل سوختنی است.

نیروگاههای جزر و مدی

این نیروگاهها از انرژی نهفته شده در جزر و مد استفاده می‌کنند، این انرژی عبارت است از انرژی پتانسیل (انرژی نهان یا ساکن) حاصل از جابجایی عمودی توده آب ساکن و یا انرژی جنبشی وابسته به شدت جریان (انرژی جریان جزر و مدی) که هر به دلیل پدیده جزر و مد که خود ناشی از نیروهای گرانشی (جاذبه) ماه و خورشید می‌باشند، بوجود می‌آید. در بعضی از انواع این نیروگاههای از جریان آب هم در جزر و هم در مد استفاده می‌نمایند.

نیروگاههای موجی

این نیورگاهها از انرژی موجهای دریاها و اقیانوسها استفاده می‌کنند. این انرژی عبارت است از ، کل انرژی در یک موج که برابر با جمع انرژی پتانسیل آب جابجا شده از یک سطح بی جنبش و آرام و انرژی جنبشی ذرات آب متحرک می‌باشد. انرژی موج به نیروهای باد نسبت داده می‌شود که آن هم وابسته به انرژی خورشیدی است. این انرژی بوسیله دستگاه انرژی گیر از موج ، می‌تواند انرژی مکانیکی را تبدیل به انرژی الکتریکی نماید و از طریق کابل دریایی انرژی برق را به ساحل انتقال دهد. ژنراتورهای موجی دارای انواع شناور ، چرخ پره دار ، پارویی و توربین هوایی می‌باشند.

نیروگاههای مگنتو هیدرودینامیک (Magneto Hydro Dynamics (MHD

از سال 1959 یک کوشش اساسی برای کشف شرایط مناسب که به سیال هادی مخصوصا گاز پلاسما یا فلز مذاب در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی ، بتواند تولید قدرت الکتریکی مفید نماید به عمل آمده است تحقیقات در این فن آوری همچنان ادامه دارد.
اصول کلی ژنراتورهای MHD بر این اساس است که جریان گاز پلاسما از میان میدان مغناطیسی قوی عبور داده می‌شود و یونهای مثبت و منفی بر روی الکترود که در بالا و پایین جریان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع می‌نمایند و در حقیقت یک ژنراتور جریان مستقیم را بوجود می‌آورند، قدرت الکتریکی این ژنراتور جریان مستقیم را با اینورترهای الکترونیک قدرت ، بصورت برق جریان متناوب ، مناسب با شبکه در می‌آورند.

نیروگاههای بیوماس

به هر ماده آلی غیر فسیلی با منشأ حیاتی که بخشی از آن یک منبع انرژی زای قابل بهره برداری را تشکیل دهد، بیوماس گویند. انرژیهای بدست آمده از اغلب سیستمهای بیوماس را به عنوان انرژی تجدید پذیر به شمار می‌آورند. در سیستمهای بیوماس که گاز قابل سوختن تولید می‌شود، می‌توان از این گاز به عنوان منبع حرارتی نیروگاههای کوچک حرارتی استفاده نمود، به این نوع نیروگاهها ، نیروگاههای بیوماس می‌گویند.

نیروگاههای زباله سوز بخاری

یکی از مشکلات بزرگ زیست محیط تولید حجم بسیار زیاد زباله در شهرهای بزرگ می‌باشد، که در این زمینه تحقیقات وسیعی صورت گرفته است و تا کنون عمده‌ترین راه حل ، سوزاندن زباله و در برخی موارد تبدیل زباله به کود و بازیابی زباله می‌باشد، می‌توان کوره‌های زباله سوز را بصورت بویلر نیروگاه بخاری طراحی نمود و از حرارت ایجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله می‌توان بوسیله این بویلر توربو ژنراتورهای بخار را به حرکت در آورد و انرژی الکتریکی تولید نمود. البته آلودگی گازهای حاصله از سوخت این نیروگاهها را بایستی با فیلترهای مدرن و پیشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسیبی به محیط زیست وارد نیابد.

نیروگاههای گازی با سوخت خرده چوب

این نیروگاهها معمولا در نزدیکی مناطق جنگلی که خرده چوب و خاک اره زیاد ، بخاطر تولید چوب ایجاد می‌شود، برای استفاده از این محصولات جانبی و تولید انرژی مفید از آنها نصب می‌شود. در اطاق سوخت نوع نیروگاهها مکانیزمهایی بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهای حاصل از این احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژی الکتریکی تولید نماید.

نیروگاههای شکافت هسته‌ای

با وجود تنوع در راکتور‌ها ، تقریبا همه آنها از اجزای یکسانی تشکیل شده‌اند. این اجزا شامل سوخت ، پوشش برای سوخت ، کند کننده نوترونهای حاصله از شکافت ، خنک کننده‌ای برای حمل انرژی حرارتی حاصله از فرآیند شکافت ماده کنترل کننده برای کنترل نمودن میزان شکافت می‌باشد. در این نوع نیروگاهها هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود.

اگر نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ 235U نفوذ کند در اثر برخورد به هسته اتم 235U ، اورانیوم به دو قسمت شکسته می‌شود. مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد در حدود (200Mev). اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته 235U آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته 235U را می‌شکند.

چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند. سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود به خودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

نیروگاههای جوش (گداخت) هسته‌ای

تحقیقات اساسی برای ساخت راکتورهای جوش هسته‌ای با ظرفیت بالای هزار مگاوات از سالهای قبل ادامه دارد. سوخت پایه‌های این راکتورهای جوش هسته‌ای ، ایزوتوپهای اتم هیدروژن می‌باشد. در راکتور این نیروگاهها بوسیله میدانهای مغناطیسی قوی و پالسهای با فرکانس رادیویی و روشهای دیگر ایجاد حلقه پلاسمای کنترل شده با دمای بسیار بالا حدود حتی سیصد میلیون درجه کلوین را می‌نمایند. با استفاده از این درجه حرارت بالا که در حلقه پلاسما بخاطر واکنشهای جوش هسته‌ای ایجاد می‌شود. در اطراف محفظه پلاسما بوسیله مبدلهای حرارتی مختلف می‌توان آب را بصورت بخار مناسب توربینهای بخار تربو ژنراتور بخاری در آورد و بوسیله آن تولید قدرتهای زیاد نمود. البته تا کنون دانشمندان موفق به تولید انرژی بطور مداوم با این راکتورها نشده‌اند.

نیروگاههای ترکیبی تولید کننده برق و انرژی حرارتی

در این نوع نیروگاهها علاوه بر تولید انرژی الکتریکی ، قسمتی از انرژی حرارتی تولید شده بخاطر احتراق سوخت در نیروگاه برای بازده حرارتی بهتر نیروگاه برای تهویه مطبوع منازل اطراف نیروگاه و یا کاربردهای دیگر صنعتی مانند گرم نمودن آب برای مصارف صنعتی و حتی پرورش ماهی و دامها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نیروگاههای پیل سوختنی

یک نیروگاه پیل سوختنی در حقیقت یک سلول الکتروشیمیایی می‌باشد که بطور مداوم انرژی شیمیایی یک سوخت (و یک اکسید کننده) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید. تفاوت اصلی یک پیل سوختی با باطری این است که باطریها پس از تأمین انرژی ، نیاز به شارژ مجدد دارند، ولی پیل سوختی با تأمین مواد اولیه آن ، می‌تواند بطور مداوم انرژی تولید نماید. این نوع نیروگاهها دارای انواع مختلفی می‌باشند و هنوز تحقیقات وسیعی برای کاربردهای بیشتر آنها ادامه دارد. مولدهای کوچک پیل سوختی در بعضی از کاربردهای ویژه ماننده تأمین برق سفینه‌هایی مانند آپولو و بعضی از ماهواره‌ها بکار رفته است.

   


مقاله علمی تخصصی-کولر آبی

سه شنبه 12 مرداد 1389 نویسنده: غلامحسین رمضانی |

چكیده

سرمایش تبخیری قدمت زیادی دارد. قبل از ورود سیستم‌های تهویه مطبوع، سرمایش تبخیری، متد موثری برای خنك كردن یك خانه به شمار می‌رفت. در آب و هوای خشك، سرمایش تبخیری، همواره منسوب به كولر آبی است كه برای خنك كردن خانه‌ها به صورت ارزان قابل استفاده می‌باشد.
اساس كار در كولرهای آبی سرمایش تبخیری مستقیم است در این فرایند رطوبت به هوا اضافه می‌شود یك كولر آبی شامل بدنه ، فن ،درپوشها، پمپ گردش آب، مخزن آب، شیر شناور، خطوط توزیع آب و موتور الكتریكی است. سیستم كار كولرهای آبی بدین گونه است كه آب موجود در مخزن توسط پمپ آب بر روی درپوشها ریخته می‌شود الكتروموتور توسط تسمه فن را به چرخش در می‌آورد با چرخش فن هوا از فضای بیرون به داخل محفظه كولر كشیده می‌شود و با عبور از سطح پوشالهای خیس، رطوبت هوا افزایش پیدا كرده و دمای آن نیز كاهش پیدا می‌كند.
با توجه به تولید كولر آبی در داخل كشور و نیز استفاده از این وسیله برای خنك كردن منازل یك وسیله خنك كننده ملی شناخته شده است و بیش از 70% اقلیم جغرافیایی كشور به آن نیاز دارد .

  سرمایش

برای سرمایش ساختمانهای مسكونی و تجاری سه روش كلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش اول استفاده از یك سیكل تبرید تراكمی و روش دوم استفاده از یك سیكل جذبی است. روش دیگر برای توید سرمایش استفاده از قابلیت هوای كم رطوبت به منظور تبخیر آب در یك فرایند آدیاباتیك می‌باشد كه در نتیجه دمای حباب خشك هوا در طی فرایند افت می‌كند به چنین فرایندی سرمایش هوا بوسیله تبخیر آب گفته می‌شود این روش برای مناطق خشك كاربرد دارد.
بسیاری از ساختمانهای مناطق بیابانی بار سرمایش محسوس خود را با استفاده از روش سرمایش تبخیری تأمین می‌كنند كه نسبت به سایر روشها مقرون به صرفه می‌باشد .
در ادامه ابتدا به توضیح خلاصه سیكلهای جذبی و تراكمی پرداخته و در نهایت به توضیح سرمایش تبخیری و تجهیزات آن می‌پردازیم.

1 _ 1 _ سیكل سرمایش رنكین

تصویر 1 _ 1 شكل شماتیك سیكل ایده‌آل تراكمی را روی نمودار p-h نشان می‌دهد در این نمودار از افت‌های فشار و دما صرفنظر شده است.
مهمترین عامل برای نشان دادن نحوه این عملكرد سیكل، ضریب عملكرد ( c.o.p) می‌باشد كه برای سیكل ایده‌آل عبارت است از :

 ( 1 _ 1 )مهمترین عامل برای نشان دادن نحوه این عملكرد سیكل، ضریب عملكرد ( c.o.p) می‌باشد كه برای سیكل ایده‌آل عبارت است از :

 
 
 
 
 
 
شكل 1 _ 1 سیكل سرمایش رنكین

شكل 1 _ 1 سیكل سرمایش رنكین

 
 


1 _ 2 _ سیكل جذبی
    با استفاده از سرمایش جذبی  انرژی قابل توجه ورودی به كمپرسور در سیكل تراكمی با مقدار كمی انرژی ورودی پمپ و افزودن حرارت جایگزین می‌شود و كار مكانیكی بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش می‌یابد این روش بخصوص زمانی به صرفه است كه یك منبع تولید حرارت با دمای بین 100 _ 200 درجه سانتیگراد وجود دارد.
    نمودار شماتیك یك سیكل جذبی در تصویر 1 _ 2 آمده است.
دو نوع متعارف جذب كننده برد در این سیكل، لیتیم بروماید و محلول آمونیاك در آب می‌باشد در اولی سیال مبرد عبارتست از بخار آب كم‌فشار و در دومی آمونیاك .

 
شكل 1-2 سیكل جذبی لیتیم بروماید

شكل 1-2 سیكل جذبی لیتیم بروماید

 
 
 سیستم لیتیم بروماید ساده‌تر است چرا كه در این سیستم جدایی كامل مبرد و جاذب لزومی ندارد با این وجود این سیستم دو شكل دارد، دمای اواپراتور نباید كمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد و بعلاوه ژنراتور باید در دمای به اندازه كافی بالا كار كند تا از بلوری شدن نمكهای لیتیم بروماید جلوگیری كند.
نحوه عملكرد این سیستم هم بوسیله ضریب عملكرد صورت می‌گیرد.

سیستم لیتیم بروماید
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ضریب عملكرد این سیستمها بین 5/0 تا 2/1 می‌باشد.
 سیستمهای جذبی آمونیاك قدیمی‌تراند اما امروزه نسبت به سیستم‌های لیتیم بروماید كمتر استفاده می‌شوند. این سیستمها دارای این مزیت هستند كه اواپراتور در فشار بزرگتر از فشارمحیط كار می‌كند و اواپراتور می‌تواند در دمای كمتر از دمای نظیر برای سیكل لیتیم بروماید كار كند. اما در عوض اجزای اضافی برای سیكل آمونیاك مورد نیاز است ضرایب عملكرد این در سیستم تقریباٌ یكی است.
 
1 _ 3 _ چیلرها
یك چیلر مجموعه‌ای از دستگاهاست كه برای تهیه آب سرد به منظور سرمایش فضای موجود در ساختمان بكار می‌رود دستگاههای تشكیل دهندة یك چیلر با توجه به نوع سیكل مورد استفاده متفاوت خواهند بود ولی مینیمم تجهیزات لازم عبارتند از: یك اپراتور، كندانسور، یك وسیله انبساطی و یك كمپرسور برای سیكل تراكمی و سیستم پمپ، ژنراتور، جذب كننده برای سیكل‌های جذبی.

 
شكل 1-3 چیلر تراكمی

شكل 1-3 چیلر تراكمی

 
 

 

تصویر 1 _ 3  یك نمونه از چیلر مبتنی بر سیكل تراكمی را نشان می‌دهد.

1 _ 4 _ سرمایش تبخیری   ( Evaporative  air  cooling)

تجهیزات سرمایش تبخیری هوا را به دو گروه مستقیم و غیر مستقیم می‌توان  تقسیم كرد در سرمایش تبخیری از طریق كم كردن درجه حرارت حباب خشك هوا، شرایط محیطی مناسبتری برای زندگی تأمین می‌گردد همچنین در سرمایش تبخیری با كنترل كردن درجه حرارت حباب خشك و یا رطوبت نسبی می‌توان تولید حبوبات یا محصولات صنعتی را بهبود بخشید. عملكرد سرمایش تبخیری مستیماٌ به شرایط اقلیمی وابسته است.

1 _ 4 _ 1) سرمایش تبخیری مسقیم:) (Direct Evaporative  Air  Cooling

فرایند سرمایش تبخیری مستقیم ، یك فرایند تبادل حرارت آدیاباتیك است حرارت از هوا به آب انتقال می‌یابد و آب تبخیر می‌گردد. به این ترتیب درجه حرارت حباب خشك هوا كاهش خواهد یافت و سرمایش محسوس انجام می‌شود تجهیزاتی كه در آنها با تبخیر مستقیم آب درداخل جریان هوا سرمایش ایجاد می‌شود چندین نوع هستند این گونه‌ها عبارتند از:

(1) كولرهای تبخیری <!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]-->

(2) هوا شورهای دارای بستر مرطوب <!--[if !supportFootnotes]-->[2]<!--[endif]--> و هواشورهای با پاشش آب <!--[if !supportFootnotes]-->[3]<!--[endif]-->

(3) واحدهایی كه در آنها بر روی كوپل آب پاشیده <!--[if !supportFootnotes]-->[4]<!--[endif]--> می‌شود.

(4) رطوبت زن‌ها <!--[if !supportFootnotes]-->[5]<!--[endif]-->

1 _ 4 _ 2 _ سرمایش تبخیری غیر مستقیم indirect  Evaporative

در سیستمهای غیر مستقیم هوا در یك مبدل حرارتی كه جریان هوای ثانویه از آن می‌گذرد، سرد می‌شود هوای ثانویه را نیز می‌توان مستقیماٌ به روش تبخیری و یا توسط آبی كه به روش تبخیری خنك شده است سرد كرد. در زمانهای گذشته، تجهیزات سرمایش تبخیری غیر مستقیم خیلی گران بودند ولی افزایش قیمت انرژی، لزوم كنترل كیفیت هوای داخل و مشكلات زیست محیطی مربوط به كلروفلور و كربنها موجب گردیده است كه در استفاده از سیستمهای سرمایش تبخیری مستقیم و غیر مستقیم تجدید نظر شود.

نمونه‌ای از سیستمهای دارای سرمایش تبخیری غیر مستقیم عبارتند از:

( 1 ) كولرهای تبخیری غیر مستقیم هوا <!--[if !supportFootnotes]-->[6]<!--[endif]-->
<!--[if !supportFootnotes]-->

<!--[endif]-->

1- cooler  Evaporative

[4]   sprayed<!--[if !supportFootnotes]--><!--[endif]-->

<!--[if !supportFootnotes]-->[6]<!--[endif]--> -air coolers     indirect Evaporative

 

(2 ) سیستمهای برج خنك‌كن <!--[if !supportFootnotes]-->[1]<!--[endif]--> / كویل <!--[if !supportFootnotes]-->[2]<!--[endif]-->

با تركیب كولرهای تركیبی مستقیم و مبدل‌های حرارتی نیز می‌توان سرمایش تبخیری غیر مستقیم را بوجود آورد. لوله‌های حرارتی <!--[if !supportFootnotes]-->[3]<!--[endif]-->، چرخهای حرارتی چرخان <!--[if !supportFootnotes]-->[4]<!--[endif]-->، مبدلهای حرارتی صفحه‌ای <!--[if !supportFootnotes]-->[5]<!--[endif]--> و مبدل‌های حرارتی پوسته _ لوله‌ای <!--[if !supportFootnotes]-->[6]<!--[endif]--> را می‌توان بدین منظور استفاده كرد .

با سرمایش تبخیری هوای ثانویه توسط پاشش مستقیم آب بر روی سطوح مبدل حرارتی و با استفاده از كولرهای تبخیری مستیم در قبل از مبدل حرارتی می‌توان هوای اولیه را مستیماٌ سرد كرد و حرارت آن را به هوای ثانویه منتقل نمود.


2_1_ كولر آبی و اهمیت آن

 یكی از اولین روشهایی كه بشر جهت خنك كردن محیط اطراف خود انتخاب نمود گذراندن هوای داغ بیرون از روی بوته‌های مرطوب خار و عبور آن به داخل چادر یا كلبه خود بوده است . نوع تكامل یافتة این گونه خنك‌كننده‌ها در شهرهای حاشیه كویر مخصوصاٌ یزد دیده می‌سوند كه با ساختن بادگیر در جهت مناسب، جریان هوای بیرون به داخل هدایت می‌شود تا با عبور از روی سطوح مرطوب دمای آن كاهش یابد .

با كشف و كاربرد الكتریسیته و ساخت موتورهای برقی نوع پیشرفته‌تر این گونه خنك‌كننده‌ها در قالب كولرهای آبی ایرواشری و برجهای خنك‌كن ساخته شد و به بازار عرضه گردید با توجه به عملكرد اینگونه وسایل كه از نظر ترمودینامیكی تقریباٌ به صورت آدیاباتیك صورت می‌گیرد ما در اغلب موارد با كاهش دما و افزایش رطوبت شرایط هوای بیرون به آسایش مورد نیاز انسان نزدیكتر می‌شویم بدون اینكه هیچگونه گرماگیری از محیط داخل انجام پذیرد.

اگر این خنك‌كننده‌ها برای اماكنی با شرایط محیطی نسبتا نامطوب مانند اغلب كارخانه‌های صنعتی، محیطهایی كه رطوت بالا نیاز دارند مانند گلخانه‌ها، سالن‌های كشت محصولات در سایه و غیره و یا اماكن مسكونی كه در نقاط نسبتاٌ خشك و نیمه خشك قرار دارند بكار می روند می توانند شرایط آسایش نسبتا مناسبی را فراهم آورند .

در این میان كولر های آبی متداولترین این دستگا هها می‌باشند كه به دلیل ارزان بودن، سادگی استفاده و مصرف برق كم نسبت به سایر وسایل برودتی بیشترین كاربرد علی الخصوص در اماكن مسكونی را دارا می‌باشد .

طبق بررسیهای انجام شده در سال 1375 مصرف برق این وسیله حدود 1550 گیگاوات ساعت بوده است كه حدود دو درصد مصرف كشور می‌باشد .

2-2 _ساختمان كولر آبی

فن

از یك قطعه فلزی یكپارچه ساخته می‌شود كه باید با دستگاههای الكترونیكی كاملا بالانس شود كه باعث عمر طولانی یا تاقانها شده و نیز به مدت طولانی بدون صدا و لغزش به كار خود ادامه دهند

پوشا لها

به منظور جریان بهتر هوا و آب می بایست ضخامت پوشالها در تمام سطوح، پخش گردد بدین منظور پوشالها با دستگاههای اتوماتیك دوخته شده و مانع از عبور گردو غبار به درون اتاق می‌شود .

بدنه

بدنه و قسمتهای فلزی آن كه از جنس ورق گالوانیزه می‌باشد با لایه ضخیمی از فلز روی و رنگ پودر پوشش داده می‌شود .

الكتروموتور

در ادامه بحث راجع به الكتروموتور به تفصیل بحث شده است .

پمپ آب

پمپ آب كار پمپاژ آب از تشك پایینی كولر به سه راهه آب را به عهده دارد و می‌تواند به راحتی آب را به ارتفاع دو متری برساند .

2-3 _ اصول عملكرد كولرهای تبخیری ( آبی ) مستقیم

در كولرهای آبی مستقیم آب در داخل جریان هوا تبخیر می‌شود شكل 2-1 تغییرات ترمودینامیكی هوا و آب در هنگام تماس مستقیم را نشان می‌دهد .

 درجه حرارت تعادل آبی كه بطور مداوم گردش می‌كند ، برابر با درجه حرارت حباب تر هوای ورودی خواهد بود. در اثر انتقال جرم و حرارت بین هوا و آب ، همزمان با ثابت ماندن درجه حرارت حباب تر، درجه حرارت حباب خشك هوا كاهش و رطوبت نسبی آن افزایش می‌یابد .

حد نزدیك شدن درجه حرارت هوای خروجی از یك كولر آبی مستقیم به درجه حرارت حباب تر هوای ورودی، یا حد اشباع شدن كامل هوای خروجی را بر حسب بازده اشباع مستقیم<!--[if !supportFootnotes]-->[7]<!--[endif]-->بیان می‌كنند .<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
 
 
شكل 2-1 عملكرد متقابل هوا و آب در یك كولر تبخیری هوا

شكل 2-1 عملكرد متقابل هوا و آب در یك كولر تبخیری هوا

 

   


راه حل های سیستم مهندسی

سه شنبه 12 مرداد 1389 نویسنده: غلامحسین رمضانی |

مقدمه کوتاهی بر الگو سازی اطلاعات ساختمان سازی (BIM)
 
A Brief Introduction to Building Information Modeling (BIM)

A Brief Introduction to Building Information Modeling (BIM)



گرایش روبه رشدی در صنعت ساختمان سازی وجود دارد که داده های جزئی بیشتری را در طراحی یك ساختمان، پیش از فرآیند طراحی کلی مورد نیاز است و BIM بعنوان یک فرآیند مهم طراحی ساختمان و بمنظور جلب رضایت این نیاز پدید آمده است. چندین دهه است که مهندسان طراح معماری و تاسیسات ساختمان و پیمانکاران از منابع کتابخانه ای بر اساس نقشه های اتوکدی استفاده می کردند که بوسیله تولید کنندگان محصولات ساختمانی و بیشتر برای داده های ژئو متریکی تامین می شد که محصول را توصیف می کنند.
 
از آنجایی که این روش برای یک سیستم HVAC بکار می رود، فرآیند آن فقط بر حسب یکپارچگی و هماهنگی آن اطلاعات در حیطه سیستم ها و ساختاری ساختمانی (دیوار ها،سقف، کف،لوله کشی،برقکاری و.....) دقیق خواهد بود. این امر باعث افزایش خطر می شود که موجب تغییرات طراحی در محل خواهد شد- مثلا ،تغییر مسیر لوله ها یا مجاری آب جهت جلو گیری از گرفتگی هایی که در طراحی اصلی پیدا نشده بود و در نهایت می تواند هم بر زمان پروژه و هم بر هزینه های ساختمان تاثیر داشته باشد.

هم چنین حركت، پویایی این ایده و گرایش این نیاز در طراح افزایش می دهد كه در فراهم كردن اطلاعات مدلسازی انرژی دقت بیشتری به خرج دهد كه این در جهت حمایت از انگیزه بقای انرژی در برنامه های مقاوم سازی ساختمان، مانند گواهینامه LEED است. توانایی طراحی دقیق یک سیستم HVAC هنگام نصب ، می تواند در تهیه دقیقترین الگوی انرژی برای آن سیستم در آن ساختمان ضروری باشد. (اما طرح خلق شده از یك ساختمان توسط BIM یك مزیت مهم را در راستای كمك به مهندسین طراح و مجریان سیستم تاسیساتی ایجاد می كند و آن بهینه سازی چیدمان و نقشه سیستم تهویه مطبوع به همراه محدودیت های فضایی در یك پروژه ساختمانی است.
 
مثلا در تنظیم یك نقشه چیلر یا هواساز در موتورخانه یا مسیریابی برای لوله كشی و كانال كشی در سرتاسر یك ساختمان.) BIM  چیست؟ BIM بصورت هوشمند عوامل 2بعدی، 3بعدی كه در طراحی یك ساختمان نقش دارند را به همراه عوامل خارجی مانند موقعیت جغرافیایی و شرایط طراحی بومی را بصورت یک پایگاه اطلاعاتی ترکیب می کند، که منبع واحد و یکپارچه ای را برای کلیه اطلاعات مربوط به آن ساختمان فراهم می نماید و”هوشمندی”  اطلاق شده به عوامل ، شامل اطلاعات گرافیکی و غیر گرافیکی ای می شود که به معمار، کاربرانMEP و و پیمانکارن، توانایی نمایش روابط کارکردی و ژئومتری بین عناصر ساختمان را می دهد .
 
این اطلاعات،پایگاه اطلاعاتی ای را تغذیه می کند که به نوبه خود همه اسناد طراحی و جداول برنامه ریزی را بطور خودکار برای پروژه های ساختمانی فراهم می كند.
 

مزایایBIM:

جریان اطلاعات اصلاح شده - از انجایی که الگوی اطلاعات ساختمان شرح واحدی از یک ساختمان را می دهد، می تواند جریان اطلاعات را در هر مرحله از طراحی ، ساخت و چرخه عمر یک ساختمان اصلاح نموده و بهبود بخشد. مهندسین معمار،MEP، پیمانکار و صاحب ساختمان می توانند در فاز های مختلف در چرخه عمر ساختمان، اطلاعات را در حمایت از نقش خود تغییر داده یا استخراج نمایند.
 
برای بهبود تصمیمات کاهش اشتباهات و بهبود تولید ،نمای شفافی از پروژه حاصل می شود. تجسم طراحی بهتر - توانایی پیش بینی اینکه ساکنین ،بازدید کنندگان و همسایه ها چطور با هم برخورد دارند یا اینكه چه تاثیری بر آن می گذارند چطور با ساختمان رفتار می کنند ، بخش مهمی از فرآیند طراحی برای معماران و مهندسین می باشد. توانایی ساخت مجازی سیستم HVAC و ازمایش مجازی آن در محیط 3بعدی همانطور که در یک ساختمان واقعی درست در می آید، می تواند اطمینان افزوده ای برای اجزاء هنگام شروع به ساخت ساختمان فراهم نماید.
 
برآورد هزینه پیشرفته- بدلیل عمق ودقت اطلاعاتی کهBIM ارائه می دهد،بدیهی است که می تواند باعث بهبود دقت در براورد هزینه ها شود.روش ساده ای که برای استخراج مقدار و تعداد مصالح مورد نیاز وجود دارد ، می تواند سرعت ودقت برآورد را بالا برد و سنجش بهتری از تاثیر تغییرات طراحی ارائه دهد بطوریکه بتوان فعالانه به مسائل بودجه ای پرداخت. آنالیز انرژی پیشرفته- در اینجا نیز ، دقتBIM میتواند باعث ساده تر شدن و کمک به بهبود دقت در انالیز انرژی گردد. در حالیکه محاسبه استفاده از انرژی نیازمند ابزار نرم افزاری دیگری می باشد، داده های که برای انجام چنین آنالیزی مورد نیاز است، درBIM وجود دارد.
 
BIM به عنوان یك فرایند مهم طراحی به افزایش بهره وری، كنترل هزینه ها و اهداف مقاوم سازی پروژه های ساختمانی و تاسیساتی پدید آمده است.

فرایند مدلسازی اطلاعات ساختمان


 
تاریخچه ساختمان- همانطور که یک ساختمان مراحل طراحی و ساخت را پشت سر می گذارد و مسکونی می شود،BIM می تواند بعنوان یک کتابخانه اطلاعاتی مهمی برای مالک آن و پیمانکارن محسوب شود. بعنوان مثال ، اگر قسمتی از ساختمان درست کار نکند ، می توان از BIM برای شناسایی محل آن ،تولید کننده آن شماره سریال ، مشخصات اجرایی و داده های مربوطه استفاده کرد تا بهترین شرایط  تعمیر یا جایگزینی آن فراهم شود. اگر مدل بخشی از ساختمان تغییر کند ، می توان از BIMیرای شناسایی اجزاء پنهان شده مثل لوله کشی ، مجاری آب و تجهیزات الکتریکی برای بهبود در تصمیمات راجع به طراحی عوض شده استفاده کرد.

نرم افزار BIM :

 شرکت های عمده تولید کننده نرم افزارهای معماری، مهندسی و ساختمانی مثل Autodesk،Bentley  ,Geraphisoft , Gehry, tecknologies بسته نرم افزاری اصلی لازم برای ایجاد یک BIM را فراهم می کنند و در حالیکه کاربران عمده این بسته های نرم افزاری معماران هستند ولی استفاده از آنها بین طراحان و مجریان تاسیسات ساختمان با سرعت در حال افزایش و آن به این علت است كه مزایای فنی بیشتری ارائه می دهند و بازار برای دستیابی به اهداف تولیدی ،هزینه ای و پایداری ،تقاضای بیشتری نسبت به کنترل فرآیند طراحی دارد.
 
تهیه کنندگان نرم افزار ها به این تقاضا بایکپارچه کردن فن آوری جهت استفاده BIM برای آنالیز بیشتر (مثلا آنالیز انرژی و مدیریت تاسیسات )پاسخ داده اند تا راه حل کاملتری را برای نظامهای متفاوت درگیر در بازار ساختمان ها فراهم آورد.
 

الگوهای اشیاء و اجزاء  دیگر از کجا می آیند؟

BIM مبتنی بر الگوهای اشیاء پارامتری 2و3 بعدی عمل می کند تا دقیقترین BIM را بسازد. در موارد زیادی این الگو ها نمایانگر اجزاء ساختمان مثل تجهیزات HVAC می باشند. و باید توسط تولید کننده فراهم شود تا دقیقترین نمایه را ارائه دهد.در حالیکه امکان استفاده از یک الگوی ژنریک وجود دارد ،BIM تا زمانی که الگوی دقیق تولید کننده نباشد، کامل نیست. وب سایت های تولید کننده منبع خوبی برای پیدا کردن الگو ها و موارد دیگر برایBIMمی باشند.ولی با در نظر گرفتن تعداد اجزاء و تعداد تولید کنندگانی که ان اجزاءرا تولید میکنند ، جستجوی دستی برای الگو در وب سایتهای یک تولید کننده خسته کننده است.وب سایت های فراوانی هستند که کتابخانه ای حاوی از الگو ها و اجزاء دیگر را فراهم می آورند ، در بین وب سایت های معروف می توان ازAutodesk،Bimworldیا Mcgraw hill sweets network نامبرد. قابلیت های جستجو در این وب سایتها ممکن است بسیار پیشرفته باشد و ممکن است به شما اجازه انتخاب سریع الگو ها را بدهد.

نتیجه گیری:

تقریبا قابل پیش بینی است که نتیجه بگیریم استفاده از پیشرفتBIM ممکن است به رشد خود ادامه دهد چون بیشتر منافع فنی ان اشکار می گردد و بازار تقاضای کنترل شدیدتری بر فرآیند طراحی دارد تا به اهداف تولید،هزینه و پایداری خود برسد.تعداد ساختمان های که با استفاده از این فن آوری طراحی شده اند و تعدادکاربران BIMدر سالها ی گذشته رشد چشمگیری داشته است و این روند انتظار می رود که ادامه داشته باشد.اگر در حال حاضر از BIM استفاده نمی کنید ،بهتر است دست به کار شوید.برای کسب اطلاعات بیشتر در باره BIM ، یک نقطه شروع خوب ممکن است راهنمایی طراحی ساختمان در سایتWWW.Mbdg.orglbim/bim php یا وب سایتهای ارائه دهنده نرم افزار باشد.

 Building Information Modeling شركت مهندسی نورویه - تاسیساتمنبع: ماهنامه شركت McQuay
تهیه كننده: شركت مهندسی نورویه (www.NowRavieh.com)
مترجم: مهندس سید محسن میرمفیدی
ارائه دهنده: پایگاه علوم و تحقیقات صنعت تاسیسات تهویه مطبوع، سرمایش و گرمایش
 
 

   


Humidity control in clean rooms

سه شنبه 12 مرداد 1389 نویسنده: غلامحسین رمضانی |

Monitoring Relative Humidity
in Moisture-Sensitive Environments

Reprinted with permission of GE General Eastern Instruments

Many products manufactured and processed in a clean room environment are moisture-sensitive. For this reason, clean room specifications often include relative humidity (RH) control. These control points range from 35-65%RH for year-round operation. These RH levels generally are maintained in a narrow band ±2 percent RH at temperatures below 70°F. The effects of higher humidity levels in close tolerance environments can be detrimental to product quality and production schedules.

In semiconductor manufacturing, when the humidity level fluctuates in a wafer fabrication area, a multitude of problems can occur. Bake-out times typically increase, and the entire process generally becomes harder to control. Humidity levels above 35 percent RH make the components vulnerable to corrosion. Additionally, as developer solvents are sprayed onto the wafer surface, the solvents evaporate rapidly, cooling the wafer enough to condense moisture from the air. This extra water can change the developer characteristics and be adsorbed onto the semiconductor layers. This can cause swelling and further product quality problems, necessitating additional process control.

In pharmaceutical manufacturing facilities, high humidity causes fine powders to adsorb moisture, clogging the powder feed to the tableting press. Powder inconsistency caused by moisture adsorption results in crumbling tablets and clogged tablet dies. Variations in humidity mean difficult adjustments in bed temperature and spraying rates, resulting in heat damage and moisture intrusion. Humidity in air ductwork creates moist places for bacterial colonies to grow and cause process contamination.

Two common approaches to humidity control are air conditioning and desiccants. Air conditioning lowers the temperature of a surface exposed to the clean room airstream below the dew point of that airstream. Excess water vapor condenses and the resulting air is dehumidified. The air must then be reheated to the proper control temperature and routed to the clean room. Standard refrigeration equipment can produce dew points of +40°F (4°C) on a reliable basis.

Possible Probe Locations in a Desiccant Clean Room System

Possible Probe Locations in a Desiccant Clean Room System

In a desiccant system, the process airstream passes through a desiccant medium. The desiccant adsorbs moisture directly from the airstream, and the resulting dehumidified air is routed to the clean room. Desiccant dehumidifiers can produce dew points below 0°F (-18°C), a fivefold reduction in the air moisture beyond what can be achieved with standard HVAC-grade refrigeration systems.

The General Eastern MMR 31 humidity/dew point transmitter can be used to monitor the relative humidity and temperature of clean room environments. Housed in the tip of the MMR transmitter is a silicon-based polymer sensor to measure the moisture, as well as a platinum RTD to measure the temperature. The capacitive moisture sensor and RTD combine to provide relative humidity readings, with temperature compensation for maximum RH accuracy over the entire operating temperature range. A hydrophobic sintered stainless steel filter protects the sensor from water droplets and prevents sensor contamination. The rugged half-inch 316 stainless steel probe can be mounted in a variety of ways, using adjustable tube compression fittings. Various probe lengths are available, as is an optional flange mount probe, also with adjustable insertion depth.

The MMR 31 can be ordered with either one or two outputs. This information could be used as feedback to the process control or the HVAC system to optimize the clean room environmental parameters. The alarm contacts of either analyzer may be set for relative humidity and temperature to indicate a system malfunction or warn of a condition that could be detrimental to production.

The General Eastern MMR 31 humidity/dew point transmitter can be used to monitor the relative humidity and temperature of clean room environments. Housed in the tip of the MMR transmitter is a silicon-based polymer sensor to measure the moisture, as well as a platinum RTD to measure the temperature. The capacitive moisture sensor and RTD combine to provide relative humidity readings, with temperature compensation for maximum RH accuracy over the entire operating temperature range. A hydrophobic sintered stainless steel filter protects the sensor from water droplets and prevents sensor contamination. The rugged half-inch 316 stainless steel probe can be mounted in a variety of ways, using adjustable tube compression fittings. Various probe lengths are available, as is an optional flange mount probe, also with adjustable insertion depth.

The MMR 31 can be ordered with either one or two outputs. This information could be used as feedback to the process control or the HVAC system to optimize the clean room environmental parameters. The alarm contacts of either analyzer may be set for relative humidity and temperature to indicate a system malfunction or warn of a condition that could be detrimental to production.

 Clean manufacturing processes demand the highest standards of septic cleanliness and particulte control, combined with high aesthetic and build quality.

 Clean manufacturing processes demand the highest standards of septic cleanliness and particulte control, combined with high aesthetic and build quality. Puracore offers the definative solution and is designed to achieve the most stringent Cleanroom design specifications.

Combining our pioneered composite panel technology with a flexible modular design, Puracore offers the following advantages;

  • Modular and pre-finished design enables speedy installation time
  • Wide range of core materials and facing finish specifications offered as a standard option
  • Economic minimum quantities for bespoke panel design and manufacture
  • Forms an aspetic, anti-static, insert and non particulate shedding envelope providing a clean and hygienic environment
  • A smooth, robust and easy to clean system
  • Standard Walk-On Puracore Ceiling system exceeding BS6399 load capabilities enables efficient installatin and maintenance of services.

source: www.coleparmer.com - www.panelprojects.com

   


تکنیکهای جوشکاری زیر آب

سه شنبه 12 مرداد 1389 نویسنده: غلامحسین رمضانی |

آشنایی با تکنیک های جوشکاری در زیر آب welding under water

تکنولوژی در زیر دریا در مرز تکنولوژیهای مدرن عصر ما می باشد و با وجود آنکه حدود بیست سال از رشد وتوسعه این تکنولوژی می گذرد هنوز هم در انحصار برخی از شرکتهای بزرگ چند ملیتی است. فقط کشور های محدودی در سطح جهان به این تکنولوژی دسترسی و تسلط کامل دارند. از سوی دیگر ضرورت کشف و بهرورداری از منابع نفت وگاز زیر دریائی با توجه به اهمیت اقتصادی عظیمی که این منابع می توانند برای یک کشور داسته باشند مسئله ای بسیار مهم است.
تکنولوژی جشکاری و برشکاری زیر آب ضمن آنکه در ارتباط با تعمیر بخشهای زیر آب کشتی ها،اسکله ها و پایه های سازه های دریایی لازم میباشد ، بطور اخص در زمینه نصب سکوهای استخراج، خطوط لوله زیر آب و همچنین تعمیر آنها به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد.
آشنایی با تکنیک های جوشکاری در زیر آب welding under water

آشنایی با تکنیک های جوشکاری در زیر آب welding under water


دو روش متدوال برای جوشکاری زیر آّب عبارتند از :

جوشکاری مرطوب در زیر آب (under water wet welding):

در این روش هیچگونه حفاظی در اطراف جوشکاری و حوضچه مذاب وجود ندارد و جوشکاری کاملا در محیط آب صورت می گیرد.

در گذشته جوشکاری مرطوب اکثرا برای تعمیر قسمتهای زیر آب بدنه کشتی و وصله زدن روی قسمتهای آسیب دیده یا جوشکاری اجزاء غیر باربر سازه ها ی در یایی بکار می رفت.

سختی و شکنندگی جوش حاصل در این روش بواسته سرعت زیاد سرد شدن (quench hardening) و همچنین در ساختار جوش مهمترین عامل بازدارنده برای بکارگیری این روش جهت جوشکاری اجزاء باربر سازه های دریائی بود و امروزه نیز با وجود پیشرفتهای قابل توجهی که در کیفیت جوش مرطوب ایجاد شده هنوز هم در بین برخی از شرکت های دریائی نوعی بدبینی نسبت به این روش جوشکاری و بویژه بکارگیری آن برای جوشکاری سازه های باربر وجود دارد.

بررسی معایب و مشکلات جوشکاری به روش مرطوب:

این روش از خیلی جهات مشابه روشهای معمول جوشکاری در محیطهای کارگاهی خارج از آب است و فقط چند مورد متفاوت وجود دارد که تشریح خواهد شد.

برای مثال جوشکاری به روش مرطوب در زیر آب تعداد محدودی از الکترودها را می توان بکار گرفت.این الکترودها از نظر ترکیب و فرمول شیمیایی همان اکترودهایی هستند که در محیط بیرون از آب بکار گرفته می شوند که فقط برای استفاده در داخل آب به یک لایه محافظ ضد آب روی روپوش خود مجهز شده اند.

از آنجا که در این روش و در اغلب موارد اطراف محل جوشکاری با آب دریا احاطه شده، باید تاثیرات این مسله بر روی فرایند جوشکاری را مورد توجه قرار داد که برخی از مهمترین این تاثیرات عبارتند از:

1: پس از برقراری جرقه قوس الکتریکی که در اثر کشیدن الکترود روی قطعه کار ایجاد می شود، به دلیل گرمای ناشی از قوس الکتریکی حباب های ناشی از تبخیر آب در نواحی اطراف نقطه جوشکاری بوجود آمده و به سمت بالا به حرکت در می آیند.

دو عامل دیگر نیز در جوشکاری به روش مرطوب باعث ایجاد حباب های صعود کننده خواهند شد عبارتند از گاز های محافظ ناشی از سوختن روکش اکترود و همچنین حباب های هیدوژن که ناشی از الکترولیز و تجزیه شیمیایی آب به واسطه حرارت و عبور جریان الکتریکی است. حرکت دائمی حباب های گاز و بخار آب به بالا (حدود 15 حباب در ثانبه) ضمن به هم زدن قوس الکتریکی جلوی دید قواص جوشکار را میگیرد و به همین علت استفاده از روش های MAG/MIG نسبت به SMAW بسیار بهتر خواهد بود.

2- با توجه به اینکه توانایی هدایت گرما در آب 25 برابر هوا می باشد ناحیه جوش و منطقه تحت تاثیر گرمای جوش (HAZ) به سرعت در آب سرد می شوند. بنابراین به دلیل سرعت زیاد سرد شدن مذاب که حدود 15 برابر این سرعت در هوا می باشد. جنس فلز تحت جوشکاری بایستی دارای حساسیت کمی نسبت به سخت شدن در اثر سرمایش سریع (quench hardening) باشد.

3- از آنجا که آب اثر سردکنندگی شدیدی روی قوس اکتریکی دارد در این روش ولتاژ کار در مقایسه با جوشکاری در مجاورت هوا باید حدود 25% بالاتر در نظر گرفته شود. ضمنا باید تا آنجا که ممکن است شدت جریان را بالا برد بدین منظور در روش جوشکاری مرطوب عمدتا از الکترود با قطر مغزی 4 تا 6 میلیمتر می شود و جریان 20 در صد در نظر گرفته می شود. تا از افت حرارت قوس به واسطه تماس مستقیم با آب جلوگیری شده و همچنین جریانی که در آب به هدر می رود جبران شود.

برای مثال الکترود با مغزی 4 میلیمتر را در نظر بگیرید. همانطور که می دانید به ازای هر میلیمتر از قطر مغذی الکترود در جوشکاری دستی معمولی با برق (smaw) می توان از 30 تا 40 آمپر جریان استفاده نمود.بنابراین حداکثر مجاز جریان برای جوشکاری با الکترود 4 میلیمتری در مجاورت هوا 160 آمپر خواهد بود اما در صورت استفاده از الکترود با قطر مغزی 4 میلیمتر در جوشکاری مرطوب زیر آب باید جریان را بیست در صد بالاتر از این حداکثر مجاز یعنی حدود 190 تا 200 آمپر در نظر گرفت.

سرعت سرد شدن مذاب جوش در آب 15 برابر بیشتر از سرعت سرد شدن آن در هوا (جوشکاری خارج از آب) است.

4- یکی از معمولی ترین عیوب در جوشی که به روش مرطوب در زیر آب ایجاد می شود حبس (آخال سرباره) در داخل فلز جوش است. چرا که سرعت زیاد سرد شدن مذاب این امکان را به سرباره نمی دهد تا خود را به بالای سطح مذاب برساند. هم اکنون چندین مرکز بزرگ تحقیقاتی بر روی این مسئله تحقیق می کنند و سعی دارند تا الکترودهائی را تولید کنند تا تاثیرات منفی آب بر روی کیفیت جوش را به حداقل برسانند. برخی از این موسسات از قبیل موسسه تحقیقات دریائی اوهایو بسیار موفق بوده اند و توانسته اند الکترودهائی را ارائه دهند که مشکلات جوشکاری در مجاورت آب بویژه وقوع عیب حبس سرباره در جوش را به حداقل برساند.

از آنجا که سرباره جوش به واسطه سرد شدن سریع مذاب در جوشکاری زیر آب به روش مرطوب فرصت چندانی برای شناور شدن در مذاب و آمدن به سطح مذاب را ندارد. یکی از معمولیترین عیوب جوش در این روش جوشکاری حبس سرباره (slag inclusion) خواهد بود.

5- بخار آب تولید شده در اثر تجزیه حرارتی آب، به هیدروژن اتمی تجزیه می شود که این هیدروژن اتمی در مذاب نفوذ می کند و این مسئله منجر به تردی، شکنندگی و ترک در جوش می شود. درصد گاز هیدورژن در مخلوط حباب های گاز – بخار آب که از سوختن الکترود بوجود می آید حدود 70% در صد می باشد. برای مقابله با این مسئله شرکت های تولید کننده الکترود های زیر آب افزودنیهائی را به ترکیب شیمیایی روکش الکترودها می افزاید تا نفوذ هیدروژن را به حداقل برساند.
6- طی آزمایشی در مخزنی که قابلیت ایجاد شرایط 100 متری زیر آب را دارا بود ثابت گردید که با افزایش عمق، خطر ترک خوردگی جوش در این روش بیشتر خواهد شد. بالاترین عمق گزارش شده برای جوشکاری به روش مرطوب مربوط به یک مورد جوشکاری در عمق 180 متری در خلیج مکزیک می باشد.

جوشکاری سازه های دریایی و پایه های سکوهای نفتی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است چرا که این سازه ها تحت بار های زنده و دینامیکی و همچنین بار های استاتیکی بزرگ و قابل توجهی را قرار خواهد گرفت.

   


کولر گازی در صنعت تهویه و تبرید از جایگاه خاصی برخوردار است زیرا به سرعت از گرمای محیط می‌کاهد. برخلاف کولرهای آبی ، رطوبت را افزایش نمی دهد. ازاین جهت برای محیط های شرجی بسیار مناسب است. کولرهای گازی معمولا در دو مدل ساخته می شوند:

*کولرهای یک تکه یا پنجره‌ای 
*کولرهای دو تکه (اسپلیت)

کولرهای یک تکه دیواری ، یا پشت پنجره‌ای ، خیلی متداول و مورد توجه می‌باشند و به آسانی در داخل قاب پنجره نصب می‌شود. 

ساختمان کولرهای گازی 

کولر گازی نیز همانند بسیاری از لوازم خانگی خصوصا یخچال فریزر از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

قسمت الکتریکی : 

قسمت الکتریکی خود شامل قسمت‌هایی چون دوشاخه و سیم‌های رابط ، کمپرسور ، خازن ، رله بار زیاد (اورلود) رله راه انداز ترموستات ، کلید چند وضعیتی (کلید فن) ، کلید اصلی کولر و کنترل از راه دور (در کولرهای دو تکه) می باشد.

درکولرهای گازی از یک خازن و در بعضی از کولرها از دو خازن به منظور ایجاد گشتاور راه اندازی کمپرسور استفاده می شود. شکل متداول بکارگیری خازن ، به این صورت است که یک خازن برای راه اندازی موتورفن (پروانه) و یک خازن برای راه اندازی کمپرسور مورد استفاده قرار می‌گیرد ظرفیت این خازنها در کولرهای مختلف متفاوت است.
 
اجزای مکانیکی کولر گازی با اندکی تفاوت ، درست مثل قطعات مکانیکی یخچال می‌باشد از آن جمله می‌توان به قطعاتی مانند کمپرسور کندانسور (رادیاتور) ، اواپراتور

اجزای داخلی یك كولر گازی پنجره ای

 

قسمت مکانیکی : 

اجزای مکانیکی کولر گازی با اندکی تفاوت ، درست مثل قطعات مکانیکی یخچال می‌باشد از آن جمله می‌توان به قطعاتی مانند کمپرسور کندانسور (رادیاتور) ، اواپراتور ، ***** (درایر) ، پروانه اواپراتور ، لوله مویین (کاپیلاری) ، سینی زیر کولر ، خروجی هوا و ***** خروجی هوا اشاره کرد. 

در کمپرسور کولرهای گازی دو مکانیسم بکار گرفته شده است. نوعی از این کمپرسورها از پیستون و میل لنگ طراحی نموده‌اند. اما نوع دیگری از کمپرسورها فاقد میل لنگ و پیستون بوده و روتور در حال چرخش (به واسطه فرم خاص) گاز را از مسیر ورودی مکیده و آن را وارد لوله رفت می‌سازد این نوع کمپرسورها را کمپرسورهای دورانی می‌نامند. در کولرهای گازی از دو پروانه استفاده می‌شود که عموما بر روی یک محور اصلی سوار شده‌اند. یکی از پروانه‌ها هوا را از مجرای ورودی مکیده و با وزش آن کندانسور ، گرما به محیط خارجی منزل یا محل کار می‌راند، پروانه دوم که به قسمت جلوی موتور فن متصل است هوا را از مجرای ورودی مکیده و با وزش آن به اواپراتور ، سرما را به محیط وارد می‌سازد. 

در کولرهای دو تکه ، کمپرسور و کندانسور در واحدی به نام یونیت خارجی تعبیه شده‌اند. این واحد در خارج از ساختمان نصب می‌شود. واحد تبخیر یا اواپراتور و شیر انبساط نیز در یک واحد بنام یونیت داخلی تعبیه شده‌اند. کولرهای دو تکه عموما دارای دستگاه کنترل از راه دور می‌باشند. هوا در جهت ورود به محیط منزل یا محل کار از دریچه مخصوصی که به خروجی هوا معروف است می گذرد. به منظور جلوگیری از ورود گرد و غبار و موارد مشابه به داخل محیط منزل یا محل کار ، پشت خروجی هوا ، ***** سیمی یا اسفنجی تعبیه می شود. 

گاهی ممکن است بر اثر عدم تنظیم ترموستات و یا ازدیاد گاز شارژ شده اواپراتور و یا قسمتی از لوله برگشتی برفک یا یخها ذوب شوند و در نتیجه آب از جدارهای کولر سر ریز کند. برای پیشگیری از این مشکل ترتیبی اتخاذ شده است که در صورت بروز حالت فوق ، آب به خارج از کولر هدایت شود. این وظیفه بر عهده سینی زیر کولر است. در گوشه‌ای از سینی ، لوله مخصوصی تعبیه شده که این آبها از آن خارج می‌شود. برای جلوگیری از ریزش آب ، عموما به لوله مذکور شیلنگی متصل می‌شود و با قرار دادن آن بر روی سطح زمین از پراکنده شدن ذرات آب در محیط جلوگیری می‌شود. 

چگونگی ایجاد سرما در بسیاری از وسایل سرما ساز مانند کولر ، یخچال ، آب سرد کن و ... مشابه است ، در کولر گازی ، همانند یخچال ، از تبدیل گاز به مایع بوسیله افزایش فشار و در نتیجه تولید سرما که در اثر تبدیل مایع به گاز ایجاد می‌شود. برای رسیدن به هدف مورد نظر (خنک نمودن محیط) استفاده می‌کنند. تنها تفاوت را می‌توان در خنک کردن کندانسور (رادیاتور) دانست که در کولر گازی بوسیله هوای دمیده شده بر روی آن گرمای لازم گرفته می‌شود. در حالی که در یخچال برای داشتن هوای خنک از دمیدن هوا بر روی اواپراتور استفاده می‌گردد. 
 
 کولر گازی نیز همانند بسیاری از لوازم خانگی خصوصا یخچال فریزر از دو قسمت اصلی تشکیل شده است
 

اسپلیت داکت

مکانیزم کار این دستگاه مشابه کولر های گازی می باشد. اما مزایایی که به همراه دارد باعث شده است تا گزینه اول مهندسینی باشند که می خواهند از سیستم های اسپلیت استفاده کنند.

**شکل یونیت داخلی این سیستم به گونه ای است که می تواند در سقف کاذب قرار گیرد. این موضوع از آنجا اهمیت می یابد که امروزه هر متر و فضای واحد مسکونی دارای ارزش بالایی بوده و استفاده غیر لازم از این فضا جز یک ضرر اقتصادی عظیم چیز دیگری نمی باشد.

**با استفاده از این سیستم و تعبیه آن در سقف کاذب، قابلیت کانال کشی و تعبیه دریچه های خروجی به تعداد لازم امکان پذیر می باشد. به عنوان مثال می توان یونیت داخلی این دستگاه را در سقف کاذب قسمت وروی آپارتمان نصب کرد و سپس برای انتقال جر یان هوا به طرف اتاق خواب ها و همینطور سالن پذیرایی، می توان از کانال کشی استفاده کرد.

**امکان نصب کوئل آب گرم امتیاز ویژه و منحصر به فرد این نوع اسپلیت (کولر گازی) می باشد. زیرا در انواع دیگر اسپلیت برای گرمایش تنها می توان از جریان برق استفاده کرد.(در این حالت سیکل تبرید برعکس شده و این بار تبادل حرارت ایجاده شده منجر به گرمایش می گردد:Heat pump ) ولی در اینگونه اسپلیت علاوه بر اینکه می توان از آن جریان برای گرمایش استفاده کرد، می توان با اضافه کردن یک کوئل اب گرم و جریان آب گرم در آن (آبگرم موتورخانه و یا پکیج آب گرم) گرمایش را در زمستان بدون هزینه برق اضافی تامین کرد و نیازی به استفاده از شوفاژ و لوله کشی مربوط به آن نیست.

توجه به این نکته ضروری است که در صورت بروز هر گونه مشکل در امر گرمایش آب و در نتیجه عدم تامین گرمایش واحد، می توان از جریان هیت پمپ سیستم استفاده کرد و گرمای لازم را تامین کرد.

**تعمیر و نگهداری آسان نیز از مزایای خاص این دستگاه می باشد.

**لازم به ذكر است كه بازده بالای سرمائی و بطور مجزا استفاده کردن هر سیستم در هر واحد نیز، از دیگر محاسن این سیستم بوده که در گروه سیستم های اسپلیت مشترک می باشد.


 انواع مختلف شامل مدلهای سرما زا، سرما زائی با پمپ الكتریكی، مشعل گازی و پمپ گرمایی با كویل های خنك كننده است.
مبدل گرمایی این دستگاه یك محفظه بزرگ مكش دارد كه توانایی هوای ورودی را در تنظیم سریع با درجه حرارت محیط داخل افزایش می دهد. خروجی یك جریان هوای یكنواخت و جامع است كه Dead zone را حذف می كند و عملكرد گرما زایی و سرما زایی را در حالی انجام می دهد كه تیغه های ذوزنقه ای، هوا را به طور مورب می برند تا مقاومت هوا را كاهش دهند، و این باعث كاهش صدا و افزایش بهره وری می شود. برای نگهداری آسان تر، دستگاه یك فیلتر هوای قابل شستشوی كربن و آنتی باكتری دارد. (مقاله اسپلیت داکت از شركت ساكورا

   


مکانیزمهای معمول و مرسوم انتقال حرارت در مهندسی به منظور ایجاد سرمایش و گرمایش ، نیاز به توان خارجی ، صرف هزینه جاری علاوه بر هزینه ساخت اولیه و در اغلب موارد دارای قطعات متحرک هستند .

با این وجود ، یک لوله حرارتی ( heat pipe ) وسیله ای نسبتا ساده است که بدون هیچ قسمت متحرکی ، قابلیت انتقال مقادیر زیادی حرارت را در فواصل مختلف دارد . جذاب ترین مشخصه لوله حرارتی این است که در این سیستم ، نیاز به انرژی خارجی نیست و لوله حرارتی فقط با اعمال گرما فعال می شود و در عین حال دارای ضریب رسانایی گرمایی موثر و بسیار بالایی است . دراین بخش از سری مقالات لوله حرارتی به معرفی ، بیان مزایا و ساختار کلی این پدیده جذاب تاسیساتی پرداخته شده است .

ساختار کلی و عملکرد یک لوله حرارتی


لوله حرارتی یک وسیله انتقال حرارت با ضریب رسانایی گرمایی موثر بسیار بالا است که در خلا کار می کند و برای انتقال حرارت از یک چشمه حرارتی به یک چاه حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد . ساختار یک لوله حرارتی از نظر عملی به سه منطقه تقسیم می شود :
الف ) منطقه تبخیر یا ناحیه اواپراتور که در یک انتهای لوله قرار دارد و در این منطقه گرما به محفظه وارد می شود .
ب ) منطقه چگالش یا ناحیه کندانسور که در انتهای دیگر لوله است و گرما در این ناحیه دفع می گردد .
ج ) ناحیه آدیاباتیک که بین دوناحیه اواپراتور و کندانسور را شامل می شود
نواحی سه گانه فوق در شکل (1 و 2 ) برای یک لوله حرارتی نشان داده شده است .
ساختار کلی و عملکرد یک لوله حرارتی
شكل شماره 1
ساختار کلی و عملکرد یک لوله حرارتی
شكل شماره 2
 
عملکرد لوله حرارتی به این صورت است که ، حرارت در منطقه اواپراتور به لوله حرارتی وارد شده و بدین وسیله سیال عامل داخل آن می جوشد و. سیال عامل که در حالت مایع اشباع قرار دارد در اثر دریافت گرمای نهان تبخیر به بخار اشباع تبدیل می شود . بخار اشباع حاصل در اثر اختلاف فشار به انتهای دیگر لوله حرارتی یا ناحیه کندانسور منتقل می شود . این منطقه در ناحیه خنک تری قرار داشته و از این رو بخار اشباع ، گرمای نهان تبخیر خود را از دست داده و تقطیر می شود . مایع اشباع حاصل ، از طریق یک ساختار فتیله ای توسط نیروی مویینگی به قسمت اواپراتور بازگردانده می شود و سیکل مجددا تکرار می شود تا گرما به طور پیوسته از ناحیه گرم به ناحیه سرد منتقل شود .

از آنجایی که فرایند های جوشش و تقطیر همراه با ضرایب انتقال حرارت بسیار بالایی بوده و عملکرد یک لوله حرارتی بر اساس جوشش و تقطیر متوالی سیال عامل است می توان انتظار داشت که لوله حرارتی وسیله بسیار موثری در انتقال حرارت باشد که این انتظار در آزمایشات متعدد به واقعیتی کاربردی تبدیل شده است .

مزایای لوله حرارتی

بطور کلی می توان خصوصیات و مزایای زیر را برای یک لوله حرارتی بیان کرد.

- توانایی فوق العاده در انتقال حرارت
- آهنگ یا نرخ سریع انتقال حرارت
- توزیع دمای یکنواخت در بدنه
- ساختار ساده با هزینه ساخت اندک
- فشردگی ، ضریب اطمینان و بازدهی بالا
- اتلاف گرمای بسیار پایین
- سازگار با محیط زیست

گستره کاری لوله های حرارتی

ویزگی های منحصر به فرد و بارز لوله های حرارتی موجب شده است که این وسیله در طیف وسیعی از کاربردهای انتقال حرارت مورد استفاده قرار گیرند . گستره کاری لوله های حرارتی از کاربردهای تبرید در دماهای حدود - 270 o C با به کار گیری هلیوم به عنوان سیال عامل تا بازه های دمایی 2000 - 3000 o C بوسیله فلزات مایع پراکنده است . لوله های حرارتی با کاربردهای سرمایش ، صرفه جویی و بازیابی انرژی در زمینه هوا فضا ، سرمایش تجهیزات الکترونیکی ، تهویه مطبوع به منظور کنترل رطوبت در هواسازها ، خنک کاری قطعات فلزی در هنگام ماشین کاری ، سرمایش کامپیوتر های شخصی ( Laptop , PC ) به عنوان یک سیستم با بازدهی بالای انرژی مورد استفاده قرار گرفته است . در شکل 3 یک لوله حرارتی برای سرمایش یک برد الکترونیکی مورد استفاده قرار گرفته است .
 
 
در شکل زیر (شكل 3) کاربرد لوله حرارتی در یک هواساز را نمایش می دهد . جزئیات کاربرد لوله حرارتی در قسمت های بعدی سری مقالات بیان خواهد شد .
کاربرد لوله حرارتی در یک هواساز

کاربرد لوله حرارتی در یک هواساز

 

ساختار كلی و نحوه عملكرد لوله حرارتی


 1-اجزاء تشكیل دهنده یك لوله حرارتی

اساساً یك لوله حرارتی از سه جزء مهم تشكیل شده است.

1-محفظه یا بدنه لوله حرارتی كه می تواند شیشه، سرامیك و یا فلزات ساخته شود.

2-سیال عامل : درون لوله حرارتی سیال عامل قرار دارد كه قسمت اصلی دریافت ، انتقال و دفع حرارتی یعنی عملیاتی تبخیر و تقطیر بر روی آن صورت می پذیرد.

سیال عامل می تواند نیتروژن یا هیلیم برای دماهای پایین و یا لیتیم ، پتاسیم و سدیم و بطور كلی فلزات مایع برای دماهای بالا باشد. برای دماهای میانی سیال های عامل مختلفی مثل آب یا متانول می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

3-فیتیله یا ساختار مؤیین : باز گرداندن سیال چگالیده نشده از كندانسور به منطقه اواپراتور با تكیه بر عمل موئینگی توسط این ساختار انجام می شود.

ساختمان فیتیله می تواند از پشم شیشه بافته شده، پودر فلزات سفت شده، سیم های درگیر، شبكه ری، شیاری و یا بصورت صفحه ای فلزی و یا از موارد عایق ساخته شود.

هر كدام از اجزاء یك لوله حرارتی از اهمیت یكسانی بر خوردارهستندو با توجه به نوع ماده، خواص ترموفیزیكی و سازگاری باید ملاحظات دقیقی روی آنها صورت پذیرد.

به عنوان مثال ، جنس محفظه باید با سیال عامل و ساختار فیتیله سازگار باشد و در عین حال از استحكام كافی برخوردار باشد تا در برابر فشارهایی كه تناسب با دمای اشباع سیال است مقاوم باشد. علاوه بر این، محفظه بایستی مقاو در برابر اثرات خوردگی و درارای قابلیت تشكیل پذیری باشد.

در شكل زیر اجزاء تشكیل دهنده یك لوله حرارتی نشان داده شده است.
 
اجزاء تشكیل دهنده یك لوله حرارتی

اجزاء تشكیل دهنده یك لوله حرارتی


 
 

1-1  محفظه

محفظه یك لوله حرارتی كه نیازهای اساسی آن را بعنوان یك بدنه فراهم می كند. باید قابلیت خود را به صورت یك محفظه كاملاً آب بندی نشده است، بدون سوراخ و بدون هر عیبی در سرتاسر بازه فشار كاری حفظ نماید. بنابراین وظیفه محفظه نگهداری سیال عامل و به نوعی جدا كردن آن از محیط بیرون است و باید در برابر سوراخ شدن و اختلاف فشاردر طول دیواره مقاوم باشد و علاوه بر آن توانایی انتقال حرارت از خود به سیال را با ضریب بالایی داشته باشد.

موادی كه در ساخت محفظه كاربرد دارند، آلیاژهای فلزات خاص مانند آلومینیوم، فولادهای ضد زنگ و مس می باشد. همچنین مواد كامپوزیت و تركیبی نیز در ساخت محفظه كاربرد دارد. برای كاربردهای در دمای بالا مواد نسوز یا مواد با آسترهایی برای مقابله با خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

1-2  سیال عامل

سیال عامل در لوله حرارتی به عنوان واسطه اصلی حمل و نقل گرما، نقش ویژه ای در انتقال حرارت بر عهده دارد. اولین نكته در شناسایی یك سیال عامل مناسب، گستره دمای كاری بخار در لوله حرارتی است. ممكن است در یك بازه دمایی تقریبی چند سیال عامل وجود داشته باشد.

در موارد باید  مشخصه های متفاوتی برای تعیین سیال های عامل قابل قبول مورد توجه قرار بگیرد.

خواسته های اولیه از یك سیال عامل مناسب بصورت زیر می باشد:

-          سازگاری با فیتیله و جنس دیواره

-          پایداری دمایی خوب

-          رطوبت پذیری از فیتیله و ماده دیواره بدنه

-          فشار بخار متناسب با گستره دمای كاری

-          گرمای نهان بالا

-          ضریب هدایت گرمایی بالا

-          ویسكوزیته پایین مایع و بخار

-          كشش سطحی بالا

همچنین انتخاب سیال عامل باید براساس ملاحظات ترمودینامیكی انجام شود.

در طراحی لوله حرارتی، بالا بودن كشش سطحی بسیار مورد توجه است چون سبب می شود كه لوله حرارتی بر خلاف میدان جاذبه عمل كند و یك نیروی محركه موئینگی رو به بالا ایجاد شود. همچنین گرمای نهان تبخیر بالا به این علت مورد توجه قرار می گیرد كه مقدار زیادی گرما را با مقدار كمی جریان سیال انتقال داده و از این رو موجب افت فشار كمی در لوله حرارتی می شود.
 
 
در طراحی لوله حرارتی، بالا بودن كشش سطحی بسیار مورد توجه است

در طراحی لوله حرارتی، بالا بودن كشش سطحی بسیار مورد توجه است

 
در جدول زیر مشخصات  بعضی از سیال های عامل در فشار 1 atm آورده شده است :


بازه دمای كاری ( o C )

دمای نقطه جوش ( o C )

دمای نقطه ذوب ( o C )

نام سیال

-271 … 269

-261

-271

هلیم

-203 … 160

-196

-210

نیتروژن

-60 … 100

-33

-78

آمونیاك

0 … 120

57

-95

اكتون

10 … 130

64

-98

متانول

30 … 200

100

0

آب

250 … 650

361

-39

جیوه

600 … 1200

892

98

سدیم

1000 … 1800

1340

-179

لیتیم

1800 … 2300

2212

960

       نقره

 

   


یكی از دغدغه های مهندسین صنعت گرمایش و سرمایش و تهویه مطبوع كشور انتخاب بهینه تجهیزات می باشد كه از آن جمله می توان انتخاب  تجهیزات سرمایشی را نام برد.  متاسفانه بسیاری از مهندسین این صنعت براین باور هستند كه چیلر های جذبی با سوخت گاز طبیعی بهترین گزینه برای سیستم سرمایش می باشد وبدون تجزیه و تحلیل مصرف انرژی  سراغ اینگونه تجهیزات می روند.این نوع تفكر ناشی از ارزان بودن گاز طبیعی در كشور می باشد در حالی كه اگر قانون هدفمند كردن یارانه ها ، كه یك امر بلامنازع است  و دیر یازود  اجرا خواهد گردید ، عملی شود به سادگی نمی توان از این نوع چیلر ها استفاده نمود .در این مقاله   چیلر های جذبی  با سوخت گاز طبیعی را با چیلر های برقی از دیدگاه مصرف انرژی  مقایسه می نماییم . قیمت صادرات گاز طبیعی به ازای هر مترمكعب معادل 1،500 تا 2،000  ریال می باشد و قیمت تمام شده برق به ازای هر كیلووات ساعت 800 تا 1،000 ریال است باتوجه به ضرایب عملكرد چیلرها هزینه انرژی به ازای هر تن ساعت سرمایش تولید شده از برق 400 الی 450 ریال و به ازای هر تن  ساعت سرمایش تولید شده با گاز طبیعی 500 الی 650 ریال خواهد شد.

   


  1. نصب و راندازی مورخانه حرارتی و برودتی
  2. تعمیرات پمپهای سیرکولاسیون ختی
  3. تعمیرات پمپهای زمینی و تحت فشار
  4. بازسازی موتورخانه
  5. جوشکاری منابع دوجداره (خارج و داخل منبع)
  6. لوله کشی آهنی
  7. لوله کشی 5 لایه
  8. لوله کشی پلیمر (لوله سبز)
  9. لوله کشی فاضلاب_چدن_پلیکا_پلی اتیلن
  10. رفع گرفتگی فاضلاب با دستگاه
  11. تشخیص ترکیدگی لوله با رستگاه
  12. تخلیه چاه و بنایی

مشاوره رایگان توسط استاد کار اجرایی 

حسین رمضانی:     09126160636

 

   


مجرب ترین اساتید در نصب و اجرای پروژه های

فوق العاده و متفاوت

نصب و راه اندازی موتورخانه و تاسیسات کلی ساختمان

اجرای انواع  پروژه های تاسیسات(لوله

کشی) سازمانها. ارگانها.ادارات و شرکتهای توسعه یافته

اجرای کلیه خدمات پشتیبانی و تعمیراتی

اجرای پروژه های کوچک تاسیساتی و تعمیرات و تعوبض

 لوله های پوسیده(لوله کشی توکار و روکار)

 

با آسودگی خاطر و اطمینان به همین سادگی طرح

ها.پروژه های جزئی و کلی خود را به ما بسپارید 

کلیه پروژه های مورد نظر با نظارت استاد نمونه

حسین رمضانی صورت خواهد گرفت.

لطفا با ما تماس بگیرید(مشاوره رایگان):     09126160636 ( حتی روزهای تعطیل )

   


درباره وبلاگ

دارای بیش از 30 سال تجربه کار متوالی در تاسیسات
غلامحسین رمضانی

آخرین پستها


نویسندگان


آمار وبلاگ

کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :